JP3438575B2

JP3438575B2 - 燃料貯留装置

Info

Publication number: JP3438575B2
Application number: JP07955498A
Authority: JP
Inventors: 卓石川; 奨英小林; 義彦兵道; 隆晟伊藤; 徹木所
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 2003-08-18
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: DE69819591T2; ES2208999T3; EP0875412B1; JPH1111167A; US5979417A; EP0875412A2; EP0875412A3; DE69819591D1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料貯留装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】燃料貯留装置、すなわち燃料タンクはそ
の内部において燃料液面が上下動できるように大気に解
放される必要がある。しかしながら燃料タンク内では蒸
発燃料が発生するため、この蒸発燃料が大気に放出され
てしまうという問題がある。そこで蒸発燃料を一時的に
吸着するための活性炭を備えたキャニスタを介して燃料
タンクを大気に解放することが公知である。しかしなが
ら燃料タンク内で発生する蒸発燃料が多いとキャニスタ
自体を大きくしなければならない。そこで特開昭６４−
１６４２６では伸縮自在なエアバッグを燃料タンク内に
配置し、このエアバッグを燃料液面の上下動に応じて伸
縮させ、燃料タンク内において燃料液面上方に空間が形
成されないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記特開
昭６４−１６４２６に開示された燃料タンクでは燃料タ
ンク内部を大気に解放せずにエアバッグを伸縮させてい
るため、燃料タンク内の燃料液面上方に既に空間が形成
されているときにはこの空間を排除することができな
い。このため燃料タンク内に蒸発燃料が発生するという
問題がある。そこで本発明の目的は燃料貯留装置内の燃
料液面上方の空間を確実に排除することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、１番目の発明では、燃料室を形成し且つ該燃料室内
の燃料量に応じて変形可能な膜壁と、前記燃料室内の燃
料液面上方の空間に開口する連通口と、燃料液面上方の
空間の体積が予め定められた体積よりも大きくなると開
弁して前記連通口を開放する一方で燃料液面上方の空間
の体積が前記予め定められた体積よりも小さくなると閉
弁して前記連通口を遮断する遮断弁とを具備する燃料貯
留装置において、燃料液面上方の空間の体積が前記予め
定められた体積よりも大きいときに前記連通口を介して
燃料液面上方の空間内の気体を該燃料液面上方から排出
することによって燃料液面上方の空間の体積を小さく
し、燃料液面上方の空間の体積が前記予め定められた体
積よりも小さくなると前記連通口を介した燃料液面上方
からの気体の排出を停止し、燃料液面上方から気体が排
出されて燃料液面上方の空間の体積が前記予め定められ
た体積よりも小さくなって前記遮断弁が閉弁した後にお
いては燃料室内の燃料の量が少なくなったとしても該遮
断弁が閉弁した状態に維持されることによって燃料液面
上方の空間の体積が前記予め定められた体積よりも小さ
く維持される。２番目の発明では、１番目の発明におい
て、前記燃料室内に燃料を供給して該燃料室内の燃料液
面を上昇させることによって前記連通口を介して燃料液
面上方から気体を排出する。３番目の発明では、１番目
の発明において、前記膜壁によって当該燃料貯留装置の
内部に空気室が形成され、燃料室内に燃料を供給すると
共に該燃料室内への燃料の供給圧力よりも小さい圧力で
もって前記空気室内を加圧して前記膜壁を変形させるこ
とによって燃料液面を上昇させ、これにより、前記連通
口を介して燃料液面上方から気体を排出する。４番目の
発明では、３番目の発明において、前記燃料室内への燃
料供給が終了したときに前記空気室内の圧力が減圧され
る。５番目の発明では、１番目の発明において、前記遮
断弁は該遮断弁に達した燃料によって閉弁せしめられる
遮断弁である。６番目の発明では、１番目の発明におい
て、前記燃料室内における燃料液面の位置を検出する液
面検出手段を具備し、該液面検出手段によって検出され
た燃料液面の位置が予め定められた高さに達していない
ときに燃料液面上方の空間の体積が前記予め定められた
体積よりも大きいと判断する。７番目の発明では、１番
目の発明において、前記燃料室内において燃料液面を上
昇させることによって前記連通口を介して該燃料液面上
方から気体を排出する。８番目の発明では、７番目の発
明において、前記膜壁を変形させることによって燃料室
内の燃料液面を上昇させる。９番目の発明では、８番目
の発明において、前記膜壁によって当該燃料貯留装置の
内部に空気室が形成され、該空気室内を加圧することに
よって前記膜壁を変形させる。１０番目の発明では、８
番目の発明において、前記燃料室内の燃料液面上方の空
間に負圧を導入することによって前記膜壁を変形させ
る。１１番目の発明では、１０番目の発明において、前
記燃料室から燃料を汲みだすためのポンプを具備し、該
ポンプによって汲みだされた燃料によって生成される負
圧が前記燃料室内の燃料液面上方の空間に前記連通口を
介して導入される。１２番目の発明では、１１番目の発
明において、前記ポンプによって汲みだされた燃料の一
部が燃料室に戻され、該燃料室に戻された還流燃料によ
って負圧が生成される。１３番目の発明では、１１番目
の発明において、前記ポンプは前記燃料室に接続された
ポンプ室内に収容され、前記ポンプによって汲みだされ
た燃料の一部が前記ポンプ室に戻され、該ポンプ室に戻
された還流燃料によって生成された負圧が前記ポンプ室
内の燃料液面上方の空間にも導入される。１４番目の発
明では、１０番目の発明において、前記連通口が吸気系
に接続されており、該吸気系の負圧が前記燃料室内の燃
料液面上方の空間に前記連通口を介して導入される。１
５番目の発明では、１４番目の発明において、前記連通
口が蒸発燃料を吸着するキャニスタを介して吸気系に接
続されており、該キャニスタが予め定められた負圧以下
で開弁してキャニスタを大気と連通する大気開放制御弁
を具備する。１６番目の発明では、１４番目の発明にお
いて、前記連通口が吸気系に接続されており、機関運転
が蒸発燃料を受容できる状態であるときにのみ燃料室内
の燃料液面を上昇させる。

【０００５】

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【発明の実施の形態】図面を参照して第一実施形態を説
明する。図１は第一実施形態の燃料タンクを示した。図
１において燃料タンク１は、例えば金属または合成樹脂
材料からなる上側部分２と下側部分３とを具備する。こ
れら上側部分２および下側部分３はそれぞれの周縁フラ
ンジ部２ａ、３ａにおいて互いに気密に接続される。ま
た、これら上側部分２および下側部分３により画定され
る内部空間４内には分離膜５が配置される。分離膜５は
内部空間４を分離膜５上方の空気室６と分離膜５下方の
燃料室７とに分離する。したがって分離膜５は燃料タン
ク１の内部に燃料室および空気室を形成する膜壁に相当
する。また、分離膜５は例えばポリエチレンまたはナイ
ロンといった可撓性および燃料蒸気不透過性を備えた材
料から作製される。さらに分離膜５はその周縁部５ａに
おいて固定部８に固定される。これにより分離膜５は燃
料タンク１の内壁面に気密に固定される。すなわち分離
膜５の周縁部５ａはその全周にわたり上側部分２の周縁
フランジ部２ａと下側部分３の周縁フランジ部３ａとの
間に把持されて固定されている。また、分離膜５にはほ
ぼ同心状に配置された環状の複数の折り目５ｂが予め形
成されている。このため、分離膜５の縦断面形状は波形
となっている。分離膜５はこれら折り目５ｂに沿って変
形可能であるため、分離膜５の中央部５ｃが上下に移動
できる。すなわち分離膜５全体で見れば中央部５ｃが上
下動するように分離膜５が変形するといえる。なお、本
実施形態の折り目はほぼ等間隔で形成される。

【００１４】燃料室７には燃料注入管１３が気密に接続
される。燃料注入管１３の上端開口部１３ａには燃料キ
ャップ１４が着脱自在に取り付けられる。上端開口部１
３ａに隣接する燃料注入管１３内には、燃料キャップ１
４を挿着したときに燃料キャップ１４の外周面と接触す
るシール部材１５と、給油時に燃料注入管１３内に挿入
される給油ノズルの外周面と接触するシール部材１６
と、通常ばね力により燃料注入管１３を遮断している蒸
発燃料遮断弁１７とが配置される。一方、燃料注入管１
３の下端開口部１３ｂには逆止弁１０が取り付けられ
る。逆止弁１０は、給油される燃料の圧力により開弁せ
しめられ、燃料室７内の燃料圧力により閉弁せしめられ
る。

【００１５】さらに燃料室７には上側部分２の周縁フラ
ンジ部２ａよりも外側に突出する下側部分３により画定
される燃料ポンプ室１８が接続される。燃料ポンプ室１
８内には燃料ポンプ１９と、燃圧レギュレータ２０と、
燃料フィルタ２１とが配置される。燃料ポンプ１９から
吐出された燃料は燃圧レギュレータ２０により調圧さ
れ、その後、燃料供給管２２を介して燃料噴射弁（図示
せず）に供給される。このように燃料室７に連通する燃
料ポンプ室１８内に燃圧レギュレータ２０を配置する
と、燃料供給管２２からの燃料を各燃料噴射弁に分配す
るための燃料分配管（図示せず）から燃料タンク１まで
延びる燃料戻し通路を設ける必要がなくなる。また、シ
リンダヘッド付近において加熱されて一部気化した蒸発
燃料を含む燃料が燃料タンク１内に戻ることがなくな
る。したがって燃料タンク１内における蒸発燃料の発生
が抑制される。また、燃料タンク１内に燃料ポンプ１９
を配置することにより燃料ポンプ１９の騒音を低減する
ことができる。

【００１６】燃料タンク１の燃料室７は循環管２３を介
して燃料注入管１３に接続される。循環管２３は燃料タ
ンク１の下側部分３に取り付けられる。また、循環管２
３は燃料注入管１３の出口端部より上方でかつ固定部８
の直下方において燃料室７内へ開口する。したがって循
環管２３は給油時に次第に容積が小さくなる燃料液面上
方の空間内の気体を燃料注入管１３へ解放して給油をし
易くする。燃料室７内に開口する循環管２３の開口には
第一遮断弁３０が取り付けられる。第一遮断弁３０は燃
料室７内の燃料液面が上記循環管２３に達するとその燃
料液面により閉弁せしめられる。したがって循環管２３
は燃料が循環管２３に達して循環管２３が第一遮断弁３
０により閉鎖されたときに燃料注入管１３に開口する循
環管２３の開口付近における負圧を増大させる。なお燃
料室７内に開口する循環管２３の開口は燃料液面上方の
空間に開口する連通口に相当し、第一遮断弁３０はこの
連通口を遮断する遮断弁に相当する。

【００１７】燃料ポンプ室１８の上方空間１８ａは蒸発
燃料排出管２４を介して燃料注入管１３に接続される。
蒸発燃料排出管２４は燃料ポンプ室１８を画成する上壁
部分に取り付けられる。したがって蒸発燃料排出管２４
は給油時に次第に容積が小さくなる燃料液面上方の上部
空間内の気体を燃料注入管１３へ解放して給油をし易く
する。燃料ポンプ室１８内に開口する蒸発燃料排出管２
４の開口には第二遮断弁３１が取り付けられる。第二遮
断弁３１は燃料室７内の燃料液面が上記蒸発燃料排出管
２４に達するとその燃料液面により閉弁せしめられる。
したがって蒸発燃料排出管２４は燃料が蒸発燃料排出管
２４に達して蒸発燃料排出管２４が第二遮断弁３１によ
り閉鎖されたときに燃料注入管１３に開口する蒸発燃料
排出管２４の開口付近における負圧を増大させる。な
お、燃料注入管１３に対する蒸発燃料排出管２４の開口
は燃料注入管１３に対する循環管２３の開口より上方に
位置する。また燃料ポンプ室１８内に開口する蒸発燃料
排出管２４の開口は燃料液面上方の空間に開口する連通
口に相当し、第二遮断弁３１はこの連通口を遮断する遮
断弁に相当する。

【００１８】燃料注入管１３は第一蒸発燃料パージ管２
５を介してチャコールキャニスタ２６に接続される。燃
料注入管１３に対する第一蒸発燃料パージ管２５の開口
は燃料注入管１３に対する蒸発燃料排出管２４の開口と
ほぼ同じ高さである。チャコールキャニスタ２６は蒸発
燃料を吸着する活性炭２６ａをその内部に具備する。ま
た、チャコールキャニスタ２６は大気開放管２８を介し
て大気へと開放される。さらにチャコールキャニスタ２
６は第二蒸発燃料パージ管２７を介して機関吸気通路
（図示せず）に接続される。

【００１９】したがって燃料室７内、燃料注入管１３
内、および燃料ポンプ室１８内で発生した蒸発燃料は循
環管２３、蒸発燃料排出管２４、および第一蒸発燃料パ
ージ管２５を介してチャコールキャニスタ２６に導かれ
て活性炭２６ａに吸着される。このため、蒸発燃料が大
気中に放出されるのが阻止される。活性炭２６ａに吸着
された燃料は機関運転状態（機関負荷）に応じて第二蒸
発燃料パージ管２７を介して機関吸気通路内にパージさ
れる。

【００２０】ところで車両が加減速または旋回すると燃
料室７内の燃料が揺動するため、分離膜５が水平方向に
移動する。このため引張応力や圧縮応力などの大きな負
荷が分離膜５に作用する。本実施形態では図２に示した
ように下側部分３の側壁３ｂの内壁面を全体として固定
部８から下側部分３の底壁３ｃへと下方に向かうにつれ
て内方に傾斜させている。これにより分離膜５の水平方
向移動を分離膜５の位置に関わらず制限する。さらに内
方に向けて突出するほぼ環状の複数の突出部２９を下側
部分３の側壁３ｂの内壁面に設け、側壁３ｂの内壁面を
階段状断面としている。このように突出部２９が内方に
突出しているため、分離膜５が揺動したときに分離膜５
は速やかに突出部２９に接触する。これにより分離膜５
の水平方向および上下方向の動きをさらに制限する。さ
らに突出部２９を固定部８から底壁３ｃに向けて連続的
に形成し、隣接する一対の突出部２９間に凹部を形成し
ている。これら凹部は下方に向けて突出する折り目５ｂ
をその内部に保持するため、分離膜５の動きをさらに制
限する。こうして分離膜５に好ましくない大きな負荷が
作用するのが阻止され、分離膜５の破損が防止される。
また、上記突出部２９は燃料液面と分離膜５間に形成さ
れる空気層の容積を極めて小さくする。したがって燃料
室７内において発生する蒸発燃料量は極めて少ない。ま
た、突出部２９は下側部分３の剛性を高めるため、補強
部材を追加する必要がなくなる。

【００２１】燃料タンク１の上側部分２の内壁面には付
勢手段として複数のばね３２が取り付けられる。各ばね
３２は上側部分２の内壁面から下方へと自由に延びる。
これらばね３２は上昇する分離膜５の中央部５ｃと当接
する。これにより分離膜５が上側部分２の内壁面に強く
衝突することが防止される。空気室６は大気連通管３３
を介して大気に連通される。大気連通管３３は燃料タン
ク１の上側部分２に取り付けられる。したがって大気連
通管３３は給油時に上昇する分離膜５により次第に容積
が小さくなる空気室６内の気体を大気へ解放して給油を
し易くする。また、大気連通管３３は機関運転時に下降
する分離膜５により次第に容積が大きくなる空気室６内
に気体を導入して分離膜５の下降をし易くする。

【００２２】次に燃料液面上方の上部空間、すなわち分
離膜と燃料液面との間の空間内の蒸発燃料を排除する第
一実施形態の蒸発燃料排除作用を簡単に説明する。第一
実施形態では給油圧により燃料液面を上昇させ、燃料液
面上方の蒸発燃料を燃料タンクから排出する。蒸発燃料
が燃料室から完全に排出された後、燃料室が密閉されて
給油が終了する。これにより給油前に燃料室内に存在し
た蒸発燃料が燃料タンク外へ排出される。また、給油後
においては燃料室に蒸発燃料が存在しない状態で燃料室
が密閉状態に維持される。このため燃料が消費されても
燃料液面上方に上部空間が形成されることが抑制され
る。したがって第一実施形態によれば燃料室内における
蒸発燃料の発生が抑制される。なお、第一実施形態では
給油が気体排出手段または液面上昇手段に相当する。

【００２３】次に図面を参照して第一実施形態の蒸発燃
料排出作用を説明する。図１は燃料室内に蒸発燃料が存
在する状態の燃料タンクを示す。給油を行うときには燃
料キャップ１４が燃料注入管１３の上端開口部１３ａか
ら取り外される。燃料キャップ１４が取り外されたと
き、蒸発燃料遮断弁１７は閉弁しているため、燃料注入
管１３の上端開口部１３ａから蒸発燃料が大気に放出さ
れるのが阻止される。次に、給油ノズル（図示せず）が
燃料注入管１３の上端開口部１３ａに挿入され、給油ノ
ズルの先端部がばね付勢に抗して蒸発燃料遮断弁１７を
開弁する。このとき給油ノズルの外周面にシール部材１
６が接触するため、給油ノズルを挿入したときにも燃料
注入管１３の上端開口部１３ａから蒸発燃料が大気に放
出されるのが阻止される。

【００２４】次に、給油が開始されると燃料が燃料注入
管１３を介して燃料室７内に注入される。燃料室７内の
燃料量が増大すると、燃料液面が上昇し、したがって分
離膜５が上昇する。また、燃料液面が上昇している間、
燃料液面上方の蒸発燃料が循環管２３および蒸発燃料排
出管２４を介して燃料タンク１から排出される。なお、
燃料液面が上昇するとき、分離膜５は燃料液面に密着し
た状態に保持されるため、給油時に燃料タンク１内で発
生する蒸発燃料量は少なく抑えられる。

【００２５】燃料液面が循環管２３に達すると燃料によ
り第一遮断弁３０が閉弁せしめられる。さらに給油が続
けられると、分離膜５の中央部５ｃがばね３２と接触し
て分離膜５の上昇が抑制される。さらに給油が続けられ
て燃料液面が蒸発燃料排出管２４に達すると燃料により
第二遮断弁３１が閉弁せしめられる。このときの燃料タ
ンクを図３で示した。こうして燃料液面の上方の蒸発燃
料は完全に燃料室７から排出される。第一遮断弁３０お
よび第二遮断弁３１が閉弁されると、燃料注入管１３内
の負圧が予め定められた値以上に増大する。この負圧が
給油ノズルに設けられた負圧検出手段により検出される
と、給油が自動的に停止される。これと同時に燃料室７
内の燃料の圧力が給油圧より大きくなるため、逆止弁１
０が閉弁せしめられる。したがって燃料液面上方の上部
空間およびこの上部空間内の蒸発燃料が完全に排除され
ると共に燃料室が密閉状態に維持される。なお、給油が
完了して給油ノズルが引き抜かれると蒸発燃料遮断弁１
７が再び閉弁され、次いで燃料キャップ１４が取り付け
られる。

【００２６】次に機関運転中における第一実施形態の動
作を説明する。機関運転が開始されて燃料室７内の燃料
量が減少すると、燃料室７内の燃料液面が次第に下降
し、したがって分離膜５が下降する。このとき、分離膜
５の中心面が燃料室７内に突出するようになる（図４参
照）。燃料室７内は密閉されているため、燃料液面およ
び分離膜５が下降する間に燃料液面と分離膜５との間に
空間が形成されることはない。こうして第一実施形態の
蒸発燃料排出作用が実施されたあとにおいては、燃料室
７内における蒸発燃料の発生が抑制される。また、燃料
室７内における蒸発燃料の発生を抑制されると、チャコ
ールキャニスタを小型化でき、またはチャコールキャニ
スタ自体を不要とすることができる。

【００２７】ところで車両が加減速や旋回すると燃料室
内の燃料が揺動する。このとき第一実施形態の燃料タン
クにおいて第一遮断弁または第二遮断弁が開弁する可能
性がある。このため分離膜と燃料液面との間に空間が形
成され、この空間内に蒸発燃料が発生する。したがって
給油以外により分離膜と燃料液面との間の空間およびこ
の空間内の蒸発燃料を排除する必要がある。そこで第二
実施形態では給油以外により蒸発燃料排出作用を実行す
る。

【００２８】図面を参照して第二実施形態を説明する。
図５は第二実施形態の燃料タンクを示す。第二実施形態
では第一実施形態の大気連通管３３に代わり第一接続管
３４を介して空気室６がポンプ３５に接続される。ポン
プ３５は空気室６内の圧力を増大する働きをする。第一
接続管３４は第二接続管３６を介してリリーフ弁３７に
接続される。リリーフ弁３７は空気室６内の圧力が予め
定められた圧力より大きいときに開弁して空気室６内の
圧力を低下する。なお、予め定められた圧力は分離膜を
損傷してしまう圧力より小さく設定される。また、リリ
ーフ弁３７のダイアフラム３８には小径の孔３９が設け
られる。小径の孔３９はリリーフ弁３７の開閉の有無に
関わらず大気と第二接続管３６とを連通する。なお、孔
３９の径はポンプ３５の作動による空気室６内の圧力増
大を阻止しないような径である。さらに燃料ポンプ室１
８内の最大高さ位置にレベルスイッチ５７が取り付けら
れる。レベルスイッチ５７は燃料液面がレベルスイッチ
５７に達したとき、すなわち燃料タンク１内の最大高さ
位置に達したときに電圧を出力する。

【００２９】図５において制御装置（ＥＣＵ）４０はデ
ジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１を介し
て相互に接続されたＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４
２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＲＯＭ
（リードオンリーメモリ）４４、Ｂ−ＲＡＭ（バックア
ップランダムアクセスメモリ）４５、入力ポート４６お
よび出力ポート４７を具備する。燃料液面がレベルスイ
ッチ５７に達すると、レベルスイッチ５７の出力電圧が
ＡＤ変換器４８を介して入力ポート４６に入力される。
また、リリーフ弁３７の開閉の有無を示す出力電圧がＡ
Ｄ変換器４８を介して入力ポート４６に入力される。一
方、出力ポート４７は駆動回路４９を介してポンプ３５
に接続される。なお、第二実施形態の上述した構成以外
の構成は第一実施形態と同様であるので説明は省略す
る。

【００３０】次に第二実施形態の蒸発燃料排出作用を説
明する。第二実施形態ではリリーフ弁３７が閉弁してい
るときには空気室６内の圧力が蒸発燃料排出作用を実行
できる圧力であると判断する。一方、リリーフ弁３７が
開弁しているときには空気室６内の圧力が蒸発燃料排出
作用を実行できる圧力ではないと判断する。また、レベ
ルスイッチ５７がオフであるときには蒸発燃料排出作用
を実行する必要があると判断する。一方、レベルスイッ
チ５７がオンであるときには蒸発燃料排出作用を実行す
る必要がないと判断する。

【００３１】空気室６内の圧力が蒸発燃料排出作用を実
行できる圧力であって且つ蒸発燃料排出作用を実行する
必要があると判断されたときには、ポンプ３５を作動し
て空気室６内の圧力を増大する。これにより分離膜５が
下方へと燃料タンク１の底壁へ向かって下降せしめられ
る。したがって分離膜５に密着していない燃料液面が上
昇せしめられる。このとき分離膜５と燃料液面との間の
蒸発燃料が循環管２３および蒸発燃料排出管２４を介し
て燃料タンクから排出される。したがって第二実施形態
によれば給油以外により蒸発燃料排出作用が実行され
る。なお、第二実施形態では空気室内を加圧するポンプ
が気体排出手段または液面上昇手段に相当し、レベルス
イッチが液面検出手段に相当する。

【００３２】また、空気室６内の圧力が蒸発燃料排出作
用を実行できない圧力であると判別されたとき、または
蒸発燃料排出作用を実行する必要がないと判別されたと
きには、ポンプ３５を停止する。図６は第二実施形態に
おける蒸発燃料排出作用を示したフローチャートであ
る。ステップＳ２１０においてレベルスイッチがオンか
否かが判別される。ステップＳ２１０においてレベルス
イッチがオンであると判別されると、ステップＳ２１２
へ進んでポンプを停止し、処理を終了する。一方、ステ
ップＳ２１０においてレベルスイッチがオフと判別され
ると、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４では
リリーフ弁が開弁されているか否かが判別される。ステ
ップＳ２１４においてリリーフ弁が開弁されていると判
別されると、ステップＳ２１２に進んでポンプが停止さ
れ、処理を終了する。一方、ステップＳ２１４において
リリーフ弁が閉弁されていると判別されると、ステップ
Ｓ２１６に進んでポンプが作動され、処理を終了する。

【００３３】ところで第一実施形態の蒸発燃料排出作用
では給油時に燃料を満タンまで給油することが必要であ
る。したがって満タンになるまえに給油が終了されたと
きには分離膜と燃料液面との間の空間およびこの空間内
の蒸発燃料を完全に排出することができない。そこで第
三実施形態では満タンになるまえに給油が終了されても
分離膜と燃料液面との間の空間およびこの空間内の蒸発
燃料を完全に排出する。

【００３４】図面を参照して第三実施形態を説明する。
図７は第三実施形態の燃料タンクを示す。第三実施形態
の燃料タンクは第二実施形態に加えてキャップ蓋オープ
ナースイッチ５０を具備する。キャップ蓋オープナース
イッチ５０は燃料キャップ１４を覆うキャップ蓋（図示
せず）に接続されている。キャップ蓋オープナースイッ
チ５０はキャップ蓋を開けるときに作動される。また、
キャップ蓋オープナースイッチ５０はキャップ蓋オープ
ナースイッチ５０が作動されてからキャップ蓋が閉めら
れるまで電圧を出力する。この出力電圧により給油中で
あることが認識できる。キャップ蓋オープナースイッチ
５０の出力電圧はＡＤ変換器４８を介して入力ポート４
６に入力される。なお、第三実施形態の上述した構成以
外の構成は第二実施形態と同様であるので説明は省略す
る。

【００３５】次に第三実施形態の蒸発燃料排出作用を説
明する。第三実施形態ではリリーフ弁３７が閉弁してい
るときには空気室６内の圧力が蒸発燃料排出作用を実行
できる圧力であると判断する。一方、リリーフ弁３７が
開弁しているときには空気室６内の圧力が蒸発燃料排出
作用を実行できる圧力ではないと判断する。また、キャ
ップ蓋オープナースイッチ５０がオンであって且つレベ
ルスイッチ５７がオフであるときには蒸発燃料排出作用
を実行する必要があると判断する。一方、キャップ蓋オ
ープナースイッチ５０がオンであって且つレベルスイッ
チ５７がオンであるときには蒸発燃料排出作用を実行す
る必要がないと判断する。

【００３６】空気室６内の圧力が蒸発燃料排出作用を実
行できない圧力であると判別されたとき、または蒸発燃
料排出作用を実行する必要がないと判別されたときに
は、ポンプ３５を停止してキャップ蓋の開放を許可す
る。また、空気室６内の圧力が蒸発燃料排出作用を実行
できる圧力であって且つ蒸発燃料排出作用を実行する必
要があると判断されたときには、ポンプ３５を作動して
空気室６内の圧力を増大する。これにより第二実施形態
と同様に分離膜５と燃料液面との間の蒸発燃料が循環管
２３および蒸発燃料排出管２４を介して燃料タンクから
排出される。その後、空気室６内の圧力が蒸発燃料排出
作用を実行できない圧力であると判別されたとき、また
は蒸発燃料排出作用を実行する必要がないと判別された
ときには、ポンプ３５を停止してキャップ蓋の開放を許
可する。なお、第三実施形態では空気室内を加圧するポ
ンプが気体排出手段または液面上昇手段に相当し、レベ
ルスイッチが液面検出手段に相当する。

【００３７】これによりキャップ蓋が開放されて給油が
開始されるときには空気室６内の圧力増大により下降せ
しめられた分離膜５により燃料液面が既に上昇せしめら
れている。このため燃料液面は給油開始時に上昇せしめ
られていない場合に比べて少量の給油により燃料タンク
１内の最大高さ位置に到達する。したがって第三実施形
態によれば給油が満タンまで実行されなくても分離膜と
燃料液面との間の空間およびこの空間内の蒸発燃料が完
全に排除される。

【００３８】なお、第三実施形態の燃料タンクへ給油す
るために用いられる給油ノズルは第一実施形態の燃料タ
ンクへ給油するために用いられる給油ノズルとは異な
り、給油ノズル周辺の負圧を検出して給油が停止される
タイプでなく、燃料注入管内の燃料が予め定められた位
置より高くなったことを検出したときに給油が停止され
るタイプである。なお、上記予め定められた位置は燃料
注入管に対する循環管の開口より低く設定される。

【００３９】図８は第三実施形態における蒸発燃料排出
作用を示したフローチャートである。ステップＳ３１０
においてキャップ蓋オープナースイッチがオンか否かが
判別される。ステップＳ３１０においてキャップ蓋オー
プナースイッチがオンであると判別されると、ステップ
Ｓ３１２へ進む。一方、ステップＳ３１０においてキャ
ップ蓋オープナースイッチがオフであると判別される
と、ステップＳ３１８に進んでポンプを停止し、処理を
終了する。ステップＳ３１２ではレベルスイッチがオン
か否かが判別される。ステップＳ３１２においてレベル
スイッチがオンであると判別されると、ステップＳ３１
４に進んでポンプを停止し、次にステップＳ３１６に進
んでキャップ蓋を開放することを許可し、処理を終了す
る。一方、ステップＳ３１２においてレベルスイッチが
オフであると判別されると、ステップＳ３２０へ進む。
ステップＳ３２０ではリリーフ弁が開弁されているか否
かが判別される。ステップＳ３２０においてリリーフ弁
が開弁されていると判別されると、ステップＳ３１４に
進んでポンプを停止し、次にステップＳ３１６に進んで
キャップ蓋を開放することを許可し、処理を終了する。
一方、ステップＳ３２０においてリリーフ弁が閉弁され
ていると判別されると、ステップＳ３２２に進んでポン
プを作動し、処理を終了する。

【００４０】ところで第二実施形態の蒸発燃料排出作用
ではポンプおよびリリーフ弁が用いられている。したが
って燃料タンクの構造が複雑になり、製造コストが増大
する。そこで第四実施形態では簡素な構造の燃料タンク
により蒸発燃料排出作用を実行する。図面を参照して第
四実施形態を説明する。図９は第四実施形態の燃料タン
クを示す。第四実施形態では第二実施形態のポンプ、リ
リーフ弁、第一接続管および第二接続管は排除され、上
側部分２には大気連通管３３が取り付けられている。第
一蒸発燃料パージ管２５は第二実施形態のチャコールキ
ャニスタ２６の代わり電磁弁５１に接続される。電磁弁
５１は第二蒸発燃料パージ管２７を介して機関吸気通路
５２に接続される。電磁弁５１は燃料タンクと機関吸気
通路との連通の有無を制御する。さらに第四実施形態の
燃料タンク１は機関を冷却するための冷却水の温度（以
下、機関水温）を示す出力電圧を発生する温度センサ５
５を具備する。温度センサ５５は対応するＡＤ変換器４
８を介して入力ポート４６に接続される。一方、出力ポ
ート４７は駆動回路４９を介して電磁弁５１に接続され
る。なお、第四実施形態の上述した構成以外の構成は第
二実施形態と同様であるので説明は省略する。

【００４１】次に第四実施形態の蒸発燃料排出作用を説
明する。第四実施形態では機関水温が予め定められた水
温（例えば７０℃）より大きいときには機関状態が蒸発
燃料排出作用を実行できる状態にあると判断する。一
方、機関水温が予め定められた水温以下であるときには
機関状態が蒸発燃料排出作用を実行できない状態にある
と判断する。なお、上記予め定められた水温は冷却水が
定常運転状態の機関を冷却したときの温度に設定され
る。

【００４２】また、レベルスイッチ５７がオフであると
きには蒸発燃料排出作用を実行する必要があると判断す
る。一方、レベルスイッチ５７がオンであるときには蒸
発燃料排出作用を実行する必要がないと判断する。機関
状態が蒸発燃料排出作用を実行できる状態にあって且つ
蒸発燃料排出作用を実行する必要があると判断されたと
きには、電磁弁５１を開弁して第二蒸発燃料パージ管２
７、第一蒸発燃料パージ管２５、循環管２３および蒸発
燃料排出管２４を介して機関吸気通路５２内の負圧を燃
料室７内に導入する。これにより燃料液面と分離膜との
間の空間およびこの空間内の蒸発燃料が排除される。し
たがって第四実施形態によればポンプおよびリリーフ弁
を用いていない簡素な構造の燃料タンクにより蒸発燃料
排出作用が実行される。

【００４３】なお、機関状態が蒸発燃料排出作用を実行
できない状態にあると判断されたとき、または蒸発燃料
排出作用を実行する必要がないと判断されたときには、
電磁弁５１を閉弁する。また、第四実施形態では燃料室
内に機関吸気通路内の負圧を導入するパージ作用が気体
排出手段または液面上昇手段に相当し、レベルスイッチ
が液面検出手段に相当する。

【００４４】なお、水温の他に内燃機関の回転数、機関
負荷、吸入空気量または燃焼の状態に基づいて蒸発燃料
排出作用の実行の有無を制御してもよく、例えば回転数
が低いほど、機関負荷が低いほど、吸入空気量が少ない
ほど、燃焼が成層燃焼ほど上記作用の実行を停止する。

【００４５】図１０は第四実施形態における蒸発燃料排
出作用を示したフローチャートである。ステップＳ４１
０においてレベルスイッチがオンか否かが判別される。
ステップＳ４１０においてレベルスイッチがオンである
と判別されると、ステップＳ４１２に進んで電磁弁を閉
弁し、処理を終了する。一方、ステップＳ４１０におい
てレベルスイッチがオフであると判別されると、ステッ
プＳ４１４に進んで機関水温Ｔが予め定められた水温Ｔ
₀ より大きいか否かが判別される。ステップＳ４１４に
おいて機関水温Ｔが予め定められた水温Ｔ₀ より大きい
と判別されると、ステップＳ４１６に進んで電磁弁を開
弁し、処理を終了する。一方、ステップＳ４１４におい
て機関水温Ｔが予め定められた水温Ｔ₀ 以下であると判
別されると、ステップＳ４１２に進んで電磁弁を閉弁
し、処理を終了する。

【００４６】ところで第四実施形態の燃料タンクにおい
て蒸発燃料を吸着させるチャコールキャニスタが必要で
ある場合には、チャコールキャニスタを燃料注入管と電
磁弁との間の第一蒸発燃料パージ管に取り付ける。チャ
コールキャニスタは機関吸気通路内の負圧がチャコール
キャニスタ内に導入されたときにチャコールキャニスタ
内が極度に低くならないように、また、燃料タンク内の
圧力が極度に高くならないように大気と連通されてい
る。しかしながら、第四実施形態は吸気管負圧を用いて
蒸発燃料排出作用を行うシステムであるため、蒸発燃料
排出作用を実行したときにチャコールキャニスタ内に大
気が導入されて機関吸気通路内の負圧を燃料室内に導入
することができない。そこで第五実施形態ではチャコー
ルキャニスタを備えた燃料タンクにおいて機関吸気通路
内の負圧を燃料室内に導入できるようにする。図面を参
照して第五実施形態を説明する。図１１は第五実施形態
の燃料タンクを示す。第五実施形態では、第四実施形態
の構成に加えて燃料注入管１３と電磁弁５１との間の第
一蒸発燃料パージ管２５にチャコールキャニスタ２６を
取り付ける。チャコールキャニスタ２６は大気開放管２
８を介して大気へと開放される。大気開放管２８には大
気開放制御弁５８が取り付けられる。大気開放制御弁５
８は正圧弁と負圧弁とから構成され、予め定められた正
圧以上で開弁してチャコールキャニスタ２６内の圧力を
低下させ、予め定められた負圧以下で開弁してチャコー
ルキャニスタ２６内の圧力を増大する。なお、予め定め
られた正圧は燃料タンク、チャコールキャニスタ、これ
らと連通する部品、および分離膜が強度的に耐えられる
圧力、または蒸発燃料が燃料タンク、チャコールキャニ
スタおよびこれらと連通する部品から漏洩しない圧力よ
り小さく設定され、予め定められた負圧は燃料タンク、
チャコールキャニスタ、これらと連通する部品、および
分離膜が強度的に耐えられる圧力より大きく設定され
る。また、第五実施形態の上述した構成以外の構成は第
四実施形態と同様であるので説明は省略する。

【００４７】次に第五実施形態の蒸発燃料排出作用を説
明する。第五実施形態では機関水温が予め定められた水
温より大きいときには機関状態が蒸発燃料排出作用を実
行できる状態にあると判断する。一方、機関水温が予め
定められた水温以下であるときには機関状態が蒸発燃料
排出作用を実行できない状態にあると判断する。なお、
上記予め定められた水温は冷却水が定常運転状態の機関
を冷却したときの温度に設定される。

【００４８】また、レベルスイッチ５７がオフであると
きには蒸発燃料排出作用を実行する必要があると判断す
る。一方、レベルスイッチ５７がオンであるときには蒸
発燃料排出作用を実行する必要がないと判断する。機関
状態が蒸発燃料排出作用を実行できる状態にあって且つ
蒸発燃料排出作用を実行する必要があると判断されたと
きには、電磁弁５１を開弁して第二蒸発燃料パージ管２
７を介してチャコールキャニスタ２６内に機関吸気通路
５２内の負圧を導入する。このときチャコールキャニス
タ２６内の圧力が予め定められた正圧より小さく且つ予
め定められた負圧より大きいときには大気開放制御弁５
８が閉弁してるため第一蒸発燃料パージ管２５、循環管
２３および蒸発燃料排出管２４を介して機関吸気通路５
２内の負圧が燃料室７内に導入される。これにより燃料
液面と分離膜との間の空間およびこの空間内の蒸発燃料
が排除される。したがって第五実施形態によればチャコ
ールキャニスタを備えた燃料タンクにおいて機関吸気通
路内の負圧が燃料室内に導入される。これにより蒸発燃
料排出作用が十分に実行される。

【００４９】なお、機関状態が蒸発燃料排出作用を実行
できない状態にあると判断されたとき、または蒸発燃料
排出作用を実行する必要がないと判断されたときには、
電磁弁５１を閉弁する。また、チャコールキャニスタ２
６内の圧力が予め定められた正圧以上であるときまたは
予め定められた負圧以下であるときには大気開放制御弁
５８は開弁される。また、第五実施形態では燃料室内に
機関吸気通路内の負圧を導入するパージ作用が気体排出
手段または液面上昇手段に相当し、レベルスイッチが液
面検出手段に相当する。

【００５０】図１２は第五実施形態における蒸発燃料排
出作用を示したフローチャートである。ステップＳ５１
０においてレベルスイッチがオンか否かが判別される。
ステップＳ５１０においてレベルスイッチがオンである
と判別されると、ステップＳ５１４に進んで電磁弁を閉
弁し、処理を終了する。一方、ステップＳ５１０におい
てレベルスイッチがオフであると判別されると、ステッ
プＳ５１６に進んで機関水温Ｔが予め定められた水温Ｔ
₀ より大きいか否かが判別される。ステップＳ５１６に
おいて機関水温Ｔが予め定められた水温Ｔ₀ より大きい
と判別されると、ステップＳ５１８に進んで電磁弁を開
弁し、処理を終了する。一方、ステップＳ５１６におい
て機関水温Ｔが予め定められた水温Ｔ₀ 以下であると判
別されると、ステップＳ５１２に進んで大気開放制御弁
を開弁し、次にステップＳ５１４に進んで電磁弁を閉弁
し、処理を終了する。

【００５１】ところで第三実施形態においてポンプが作
動されているときには空気室内の圧力はリリーフ弁の開
弁圧力に維持される。一方、燃料液面が燃料タンク内の
最大高さ位置に到達してポンプが停止されたときには空
気室内の圧力はリリーフ弁の孔から解放されて大気圧に
維持される。ポンプが停止されたあとにはキャップ蓋の
開放が許可され、給油が実行される。第三実施形態のリ
リーフ弁の孔は空気室内の圧力上昇を妨げないように小
さく、このためリリーフ弁の孔による圧力解放は時間が
かかる。したがって給油が実行されたときに空気室内の
圧力が給油圧力より高いと、給油が実行できず、燃料タ
ンクを満タンにすることができない。そこで第六実施形
態では給油が実行されるときに空気室内の圧力を給油圧
力より小さくする。

【００５２】図面を参照して第六実施形態を説明する。
図１３は第六実施形態の燃料タンクを示す。第六実施形
態では、第三実施形態の構成に加えて第二接続管３６に
第二リリーフ弁５９が接続される。第二リリーフ弁５９
は空気室６内の圧力が予め定められた第二圧力より大き
いときに開弁し、空気室６内の圧力を解放する。なお、
予め定められた第二圧力は給油圧力より小さく設定され
る。また、第二リリーフ弁５９が開弁したときに第二リ
リーフ弁５９を介して解放される空気量はポンプの空気
排出量より小さく、且つ、リリーフ弁３７の孔３９を介
して解放される空気量より大きい。なお、第六実施形態
の上述した構成以外の構成は第三実施形態と同様である
ので説明は省略する。

【００５３】次に第六実施形態の蒸発燃料排出作用を説
明する。燃料液面が燃料タンク内の最大高さ位置に到達
してまたはリリーフ弁が開弁してポンプが停止されるま
での蒸発燃料排出作用は第三実施形態と同様であるので
説明は省略する。第六実施形態ではポンプ３５が停止さ
れたときに空気室６内の圧力が予め定められた第二圧力
より大きいときには、第二リリーフ弁５９が開弁する。
このため空気室６内の圧力は第二リリーフ弁を備えてい
ない第三実施形態に比べて早期に給油圧力より小さい予
め定められた第二圧力に到達する。したがって第六実施
形態によれば給油が実行されるときに空気室内の圧力を
給油圧力より小さくできる。これにより蒸発燃料排出作
用が十分に実行される。なお、第六実施形態では空気室
内を加圧するポンプが気体排出手段または液面上昇手段
に相当し、レベルスイッチが液面検出手段に相当する。

【００５４】なお、第六実施形態の蒸発燃料排出作用の
フローチャートは第三実施形態と同様であるので説明は
省略する。ところで第六実施形態ではポンプの作動中に
おいて、空気室内の圧力が予め定められた第二圧力より
大きいときには第二リリーフ弁から圧力が解放されつつ
空気室内の圧力が増大される。すなわち第六実施形態に
おける空気室内の圧力の増大率は第二リリーフ弁がない
第六実施形態の増大率に比べて小さい。したがって第六
実施形態におけるキャップ蓋の開放を許可するまでの時
間は第三実施形態の時間に比べて長い。そこで第七実施
形態では空気室内の圧力の増大率を第六実施形態より大
きくする。

【００５５】図面を参照して第七実施形態を説明する。
図１４は第七実施形態の燃料タンクを示す。第七実施形
態では、第六実施形態のリリーフ弁および第二リリーフ
弁の代わりに電磁弁６０が第二接続管３６に接続され
る。電磁弁６０は対応する駆動回路４９を介して出力ポ
ート４７に接続され、ＥＣＵ４０により開閉制御され
る。電磁弁６０は空気室６内と大気との連通の有無を制
御する。また、燃料タンク１の上側部分２には空気室６
内の圧力を測定する圧力センサ６１が取り付けられる。
圧力センサ６１は対応するＡＤ変換器４８を介して入力
ポート４６に接続される。なお、第七実施形態の上述し
た構成以外の構成は第六実施形態と同様であるので説明
は省略する。

【００５６】次に第七実施形態の蒸発燃料排出作用を説
明する。第七実施形態では、空気室６内の圧力が予め定
められた圧力より小さいときには機関および燃料タンク
１の状態が蒸発燃料排出作用を実行できる状態にあると
判断する。なお、上記予め定められた圧力は分離膜を損
傷してしまう圧力より小さく設定される。一方、空気室
６内の圧力が予め定められた圧力以上であるときには機
関および燃料タンク１の状態が蒸発燃料排出作用を実行
できない状態にあると判断する。

【００５７】また、キャップ蓋オープナースイッチ５０
がオンであって且つレベルスイッチ５７がオフであると
きには蒸発燃料排出作用を実行する必要があると判断す
る。一方、キャップ蓋オープナースイッチ５０がオンで
あって且つレベルスイッチ５７がオンであるときには蒸
発燃料排出作用を実行する必要がないと判断する。さら
に空気室６内の圧力が予め定められた第二圧力より小さ
いときには空気室６内の圧力がキャップ蓋の開放を許可
できる状態にあると判断する。なお、予め定められた第
二圧力は給油圧力より小さく設定される。一方、空気室
６内の圧力が予め定められた第二圧力以上であるときに
は空気室６内の圧力がキャップ蓋の開放を許可できない
状態にあると判断する。

【００５８】機関および燃料タンク１の状態が蒸発燃料
排出作用を実行できる状態にあって且つ蒸発燃料排出作
用を実行する必要があると判断されたときには、電磁弁
６０を閉弁し、ポンプ３５を作動して空気室６内の圧力
を増大する。これにより分離膜５と燃料液面との間の蒸
発燃料が循環管２３および蒸発燃料排出管２４を介して
燃料タンクから排出される。空気室６内の圧力の増大中
に、蒸発燃料排出作用を実行する必要がないと判断され
たときには、ポンプ３５を停止して電磁弁６０を開弁
し、キャップ蓋の開放を許可する。また、空気室６内の
圧力の増大中に、空気室６内の圧力が蒸発燃料排出作用
を実行できない状態にあると判断されたときには、ポン
プ３５を停止して電磁弁６０を開弁し、その後、空気室
６内の圧力がキャップ蓋の開放を許可できる状態にある
と判断されたときには、キャップ蓋の開放を許可する。
一方、空気室６内の圧力がキャップ蓋の開放を許可でき
ない状態にあると判断されたときには、ポンプ３５の停
止し且つ電磁弁６０を開弁した状態を維持する。したが
って第七実施形態によればポンプ作動中に空気室内の圧
力が解放されていないため空気室内の圧力の増大率は第
六実施形態の増大率より大きくなる。なお、第七実施形
態では空気室内を加圧するポンプが気体排出手段または
液面上昇手段に相当し、レベルスイッチが液面検出手段
に相当する。

【００５９】図１５は第七実施形態における蒸発燃料排
出作用を示したフローチャートである。ステップＳ７１
０においてキャップ蓋オープナースイッチがオンか否か
が判別される。ステップＳ７１０においてキャップ蓋オ
ープナースイッチがオンであると判別されると、ステッ
プＳ７１２へ進む。一方、ステップＳ７１０においてキ
ャップ蓋オープナースイッチがオフであると判別される
と、ステップＳ７２２に進んで電磁弁を閉弁し、次にス
イッチ７２４に進んでポンプを停止し、次にステップＳ
７２６に進んで給油フラグをリセットし、処理を終了す
る。なお、給油フラグは空気室内の圧力がいったん最大
圧力以上となったときにセットされ、キャップ蓋オープ
ナースイッチがオフとされたときにリセットされる。

【００６０】ステップＳ７１２ではレベルスイッチがオ
ンか否かが判別される。ステップＳ７１２においてレベ
ルスイッチがオフであると判別されると、ステップＳ７
１４に進む。一方、ステップＳ７１２においてレベルス
イッチがオンであると判別されると、ステップＳ７４２
へ進んでポンプを停止し、次にステップＳ７４４に進ん
で電磁弁を開弁し、次にステップＳ７４６に進んでキャ
ップ蓋の開放を許可し、処理を終了する。

【００６１】ステップＳ７１４では圧力センサの検出圧
力Ｐが予め定められた圧力Ｐ_maxより小さい（Ｐ＜Ｐ
_max）か否かが判別される。ステップＳ７１４において
Ｐ＜Ｐ _maxであると判別されると、ステップＳ７１６に
進む。一方、ステップＳ７１４においてＰ≧Ｐ_maxであ
ると判別されると、ステップＳ７２８に進んで給油フラ
グをセットし、次にステップＳ７３０に進んで電磁弁を
開弁し、次にステップＳ７３２に進む。

【００６２】ステップＳ７１６では給油フラグがリセッ
トされているか否かが判別される。ステップＳ７１６に
おいて給油フラグがリセットされていると判別される
と、ステップＳ７１８に進んで電磁弁を閉弁し、次にス
テップＳ７２０に進んでポンプを作動し、処理を終了す
る。一方、ステップＳ７１６において給油フラグがセッ
トされていると判別されると、ステップＳ７３２に進
む。

【００６３】ステップＳ７３２では圧力センサの検出圧
力Ｐが予め定められた第二圧力Ｐ₂より小さい（Ｐ＜Ｐ₂
）か否かが判別される。ステップＳ７３２においてＰ
＜Ｐ ₂ であると判別されると、ステップＳ７３４に進ん
で電磁弁を閉弁し、次にステップＳ７３６に進んでポン
プを作動し、次にステップＳ７３８に進んでキャップ蓋
の開放を許可し、処理を終了する。一方、ステップＳ７
３２においてＰ≧Ｐ₂であると判別されると、ステップ
Ｓ７３９に進んでポンプを停止し、次にステップＳ７４
０に進んで電磁弁を開弁し、処理を終了する。

【００６４】ところで第二実施形態においてポンプの作
動による空気室内の圧力の増大率が大きいと燃料液面が
大きく波うつ。このため第一遮断弁または第二遮断弁が
開弁して燃料が蒸発燃料排出管または循環管内に漏れる
可能性がある。そこで第八実施形態では空気室内の圧力
の増大率を燃料液面が波うたない増大率にする。図面を
参照して第八実施形態を説明する。図１６は第八実施形
態の燃料タンクを示す。第八実施形態では、第二実施形
態のリリーフ弁の代わりに電磁弁６０が第二接続管３６
に接続される。電磁弁６０は対応する駆動回路４９を介
して出力ポート４７に接続され、ＥＣＵ４０により開閉
制御される。電磁弁６０は空気室６内と大気との連通の
有無を制御する。また、燃料タンク１の上側部分２には
空気室６内の圧力を測定する圧力センサ６１が取り付け
られる。圧力センサ６１は対応するＡＤ変換器４８を介
して入力ポート４６に接続される。さらに燃料タンク１
の上側部分２には分離膜５の位置を検出して燃料室内の
燃料量を検出する燃料ゲージ６２が取り付けられる。燃
料ゲージ６２は対応するＡＤ変換器４８を介して入力ポ
ート４６に接続される。また、第八実施形態の燃料タン
ク１は機関を冷却するための冷却水の温度（以下、機関
水温）を検出する温度センサ５５を具備する。温度セン
サ５５は対応するＡＤ変換器４８を介して入力ポート４
６に接続される。なお、第八実施形態の上述した構成以
外の構成は第二実施形態と同様であるので説明は省略す
る。

【００６５】次に第八実施形態の蒸発燃料排出作用を説
明する。第八実施形態では、機関水温が予め定められた
水温より大きく且つ燃料室内に残っている燃料量が予め
定められた燃料量より大きいときには機関および燃料タ
ンクの状態が蒸発燃料排出作用を実行できる状態にある
と判断する。なお、上記予め定められた水温は冷却水が
定常運転状態の機関を冷却したときの温度に設定され、
上記予め定められた燃料量は分離膜の下降により燃料液
面を上昇するのに十分な燃料量に設定される。一方、こ
れら条件以外のときには機関または燃料タンクが蒸発燃
料排出作用を実行できない状態にあると判断する。

【００６６】また、レベルスイッチがオフであるときに
は蒸発燃料排出作用を実行する必要があると判断し、レ
ベルスイッチがオンであるときには蒸発燃料排出作用を
実行する必要がないと判断する。機関および燃料タンク
の状態が蒸発燃料排出作用を実行できる状態にあって且
つ蒸発燃料排出作用を実行すべきであると判断されたと
きには、電磁弁６０を閉弁し、ポンプ３５を作動して空
気室６内の圧力を増大する。その後、空気室６内の圧力
が予め定められた圧力だけ増大したときにポンプ３５を
停止する。なお、上記予め定められた圧力は空気室内の
圧力の増大により燃料液面が波うたない圧力に設定され
る。上述したポンプ３５の作動と停止とを繰り返して空
気室６内の圧力を増大し、蒸発燃料排出作用を実行す
る。したがって第八実施形態によれば空気室内の圧力の
増大率は燃料液面が波うたない増大率となる。

【００６７】なお、機関あるいは燃料タンクの状態が蒸
発燃料排出作用を実行できない状態にあると判断された
とき、または蒸発燃料排出作用を実行する必要がないと
判断されたときには、ポンプ３５を停止して電磁弁６０
を開弁する。また、第八実施形態では空気室内を加圧す
るポンプが気体排出手段または液面上昇手段に相当し、
レベルスイッチまたは燃料ゲージが液面検出手段に相当
する。

【００６８】図１７は第八実施形態における蒸発燃料排
出作動を示したフローチャートである。ステップＳ８１
０において機関水温Ｔが予め定められた水温Ｔ₀ より大
きい（Ｔ＞Ｔ₀ ）か否かが判別される。ここで予め定め
られた水温Ｔ₀ は機関が蒸発燃料排出作用により排出さ
れた蒸発燃料を機関吸気通路に排出してよい運転状態に
あるときの水温に設定される。ステップＳ８１０におい
てＴ＞Ｔ₀ であると判別されると、ステップＳ８１２に
進む。ステップＳ８１２ではレベルスイッチがオフであ
るか否かが判別される。ステップＳ８１２においてレベ
ルスイッチがオフであると、ステップＳ８１４に進む。
ステップＳ８１４では燃料室内に残っている燃料量Ｆが
予め定められた燃料量Ｆ₀ より大きい（Ｆ＞Ｆ₀ ）か否
かが判別される。ここで予め定められた燃料量Ｆ₀ は空
気室内の圧力を増大することにより分離膜が変位可能で
ある燃料量に設定される。ステップＳ８１４においてＦ
＞Ｆ₀ であると判別されると、ステップＳ８１６に進
む。一方、ステップＳ８１０においてＴ≦Ｔ₀ であると
判別された場合、ステップＳ８１２においてレベルスイ
ッチがオンであると判別された場合、およびステップＳ
８１４においてＦ≦Ｆ ₀ であると判別された場合には、
ステップＳ８４０に進んで電磁弁を開弁し、次にステッ
プＳ８４２に進んでポンプを停止し、処理を終了する。

【００６９】ステップＳ８１６では電磁弁が閉弁されて
いるか否かが判別される。ステップＳ８１６において電
磁弁が閉弁されていると判別されると、ステップＳ８１
８に進んで前回の目標圧力Ｐ_nに予め定められた圧力Δ
Ｐを加えて新たな目標圧力Ｐ _nを算出し、ステップＳ８
２４に進む。一方、ステップＳ８１６において電磁弁が
開弁されていると判別されると、ステップＳ８３６に進
んで電磁弁を閉弁し、次にステップＳ８３８に進んで空
気室内の圧力を圧力センサにより読み込んで目標圧力Ｐ
_nに入力し、処理を終了する。

【００７０】ステップＳ８２０では目標圧力Ｐ_nが最大
圧力Ｐ_maxより大きい（Ｐ_n＞Ｐ_ma _x）であるか否かが
判別される。ステップＳ８２０においてＰ_n＞Ｐ_maxで
あると判別されると、目標圧力Ｐ_nに最大圧力Ｐ_maxを
入力し、ステップＳ８２４に進む。一方、ステップＳ８
２０においてＰ_n≦Ｐ_maxであると判別されると、ステ
ップＳ８２４へ進む。ステップＳ８２４では空気室内の
圧力Ｐが最大圧力Ｐ_ma _xより小さい（Ｐ＜Ｐ_max）か否
かが判別される。ステップＳ８２４においてＰ＜Ｐ_max
であると判別されると、ステップＳ８２６に進む。一
方、ステップＳ８２４においてＰ≧Ｐ_maxであると判別
されると、ステップＳ８３２に進んで電磁弁を開弁し、
次にステップＳ８３４に進んでポンプを停止し、処理を
終了する。ステップＳ８２６では空気室内の圧力Ｐが目
標圧力Ｐ_nより小さい（Ｐ＜Ｐ_n）か否かが判別され
る。ステップＳ８２６においてＰ＜Ｐ_nであると判別さ
れると、ステップＳ８２８に進んで電磁弁を閉弁し、次
にステップＳ８３０に進んでポンプを作動し、処理を終
了する。一方、ステップＳ８２６においてＰ≧Ｐ_nであ
ると判別されると、ステップＳ８３４に進んでポンプを
停止し、処理を終了する。

【００７１】ところで第八実施形態において蒸発燃料排
出作用により燃料タンクから排出された蒸発燃料は機関
吸気通路に導入される。このため導入された蒸発燃料に
より混合気の空燃比は低減せしめられる。したがって空
燃比が所望の空燃比からずれる。そこで第九実施形態で
は所望の空燃比が得られるように燃料タンクから排出さ
れる蒸発燃料量を制御する。

【００７２】図面を参照して第九実施形態を説明する。
図１８は第九実施形態の燃料タンクを示す。第九実施形
態の燃料タンクは第八実施形態の構成に加えて機関吸気
通路内の空燃比を示す出力電圧を発生する空燃比センサ
６３を具備する。空燃比センサとしては例えば排気ガス
中の酸素濃度に応じて出力電圧が変化するＯ₂ センサや
リニア空燃比センサがある。空燃比センサ６３は対応す
るＡＤ変換器４８を介して入力ポート４６に接続され
る。なお、第九実施形態の上述した構成以外の構成は第
八実施形態と同様であるので説明は省略する。

【００７３】次に第九実施形態の蒸発燃料排出作用を説
明する。第九実施形態では、機関水温が予め定められた
水温より大きく且つ燃料室内に残っている燃料量が予め
定められた燃料量より大きく且つ空気室６内の圧力が予
め定められた圧力より小さいときには機関および燃料タ
ンク１の状態が蒸発燃料排出作用を実行できる状態にあ
ると判断する。なお、上記予め定められた水温は冷却水
が定常運転状態の機関を冷却したときの温度に設定さ
れ、上記予め定められた燃料量は分離膜の下降により燃
料液面を上昇するのに十分な燃料量に設定され、上記予
め定められた圧力は分離膜を損傷してしまう圧力より小
さく設定される。一方、これら条件以外のときには機関
または燃料タンクが蒸発燃料排出作用を実行できない状
態にあると判断する。

【００７４】また、レベルスイッチ５７がオフであると
きには蒸発燃料排出作用を実行する必要があると判断
し、レベルスイッチ５７がオンであるときには蒸発燃料
排出作用を実行する必要がないと判断する。さらに、空
燃比センサ６３により検出された空燃比が予め定められ
た空燃比より大きいときには蒸発燃料排出作用を続行す
べきと判断し、空燃比センサ６３により検出された空燃
比が予め定められた空燃比以下であるときには蒸発燃料
排出作用を中止すべきと判断する。なお、上記予め定め
られた空燃比は所望により設定される。

【００７５】機関および燃料タンク１の状態が蒸発燃料
排出作用を実行できる状態にあって且つ蒸発燃料排出作
用を実行する必要があって且つ蒸発燃料排出作用を続行
すべきであると判断されたときには、電磁弁６０を閉弁
し、ポンプ３５を作動して空気室６内の圧力を増大す
る。一方、機関および燃料タンク１の状態が蒸発燃料排
出作用を実行できる状態にあって且つ蒸発燃料排出作用
を実行する必要があって且つ蒸発燃料排出作用を中止す
べきであると判断されたときには、ポンプ３５を停止す
る。したがって第九実施形態によれば燃料タンクから排
出される蒸発燃料量が制御されるため所望の空燃比が得
られる。

【００７６】なお、機関あるいは燃料タンク１の状態が
蒸発燃料排出作用を実行できない状態にあると判断され
たとき、または蒸発燃料排出作用を実行する必要がない
と判断されたときには、電磁弁６０を開弁し、ポンプ３
５を停止する。また、第九実施形態では燃料室内に機関
吸気通路内の負圧を導入するパージ作用が気体排出手段
または液面上昇手段に相当し、レベルスイッチまたは燃
料ゲージが液面検出手段に相当する。

【００７７】図１９は第九実施形態における蒸発燃料排
出作動を示したフローチャートである。ステップＳ９１
０からステップＳ９１４は第八実施形態のステップＳ８
１０からステップＳ８１４に対応するので説明は省略す
る。ステップＳ９１４においてＦ＞Ｆ₀ であると判別さ
れると、ステップＳ９１６に進む。ステップＳ９１６で
は空気室内の圧力Ｐが最大圧力Ｐ_maxより小さい（Ｐ＜
Ｐ_max）か否かが判別される。ステップＳ９１６におい
てＰ＜Ｐ_maxであると判別されると、ステップＳ９１８
に進む。

【００７８】ステップＳ９１０において水温がＴ≦Ｔ₀
であると判別された場合、ステップＳ９１２においてレ
ベルスイッチがオンであると判別された場合、ステップ
Ｓ９１４においてＦ≦Ｆ₀ であると判別された場合、お
よびステップＳ９１６においてＰ≧Ｐ_maxであると判別
された場合には、ステップＳ９２４に進んで電磁弁を開
弁し、次にステップＳ９２６に進んでポンプを停止し、
処理を終了する。

【００７９】ステップＳ９１８では空燃比センサにより
検出された空燃比ＡＦが予め定められた空燃比ＡＦ₀ よ
り大きい（ＡＦ＞ＡＦ₀ ）か否かが判別される。ステッ
プＳ９１８においてＡＦ＞ＡＦ₀ であると判別される
と、ステップＳ９２０に進んで電磁弁を閉弁し、次にス
テップＳ９２２に進んでポンプを作動し、処理を終了す
る。一方、ステップＳ９１８においてＡＦ≦ＡＦ₀ であ
ると判別されると、ステップＳ９２６に進んでポンプを
停止し、処理を終了する。

【００８０】ところで第三実施形態および第七実施形態
では空気室内の圧力が増大せしめられた状態で給油が実
行される。このため給油が終了したときに空気室内の増
大せしめられた圧力により燃料室内の燃料が燃料注入管
に逆流する可能性がある。そこで第十実施形態では給油
終了後における燃料室内から燃料注入管内への燃料の逆
流を防止する。

【００８１】図面を参照して第十実施形態を説明する。
図２０は第十実施形態の燃料タンクを示す。第十実施形
態では、第七実施形態の構成に加えて燃料タンク１の上
側部分２に分離膜５の位置を検出して燃料室内の燃料量
を検出する燃料ゲージ６２が取り付けられる。燃料ゲー
ジ６２は振り子式のゲージであり、その一端が分離膜５
の中央部に位置しており、その他端において振り子の振
れ角（液面位置）に応じて電圧を発生し、その電圧が対
応するＡＤ変換器４８を介して入力ポート４６に入力さ
れる。なお、第十実施形態の上述した構成以外の構成は
第七実施形態と同様であるので説明は省略する。

【００８２】次に第十実施形態の蒸発燃料排出作用を説
明する。キャップ蓋の開放が許可されるまでの蒸発燃料
排出作用は第七実施形態と同様であるので説明は省略す
る。第十実施形態ではキャップ蓋の開放が許可される
と、燃料室７が満タン（Ｆｕｌｌ）になるまで給油が実
行される。燃料室７が燃料で満タンになったことが燃料
ゲージ６２により検出されてから予め定められた待機時
間が経過したときに、電磁弁６０を開弁して空気室６内
の圧力を低下させる。なお、予め定められた待機時間は
燃料室内の燃料が満タンになったことが検出されてから
実際に給油ノズルからの給油が停止するまでの時間であ
る。したがって第十実施形態によれば給油ノズルからの
給油が停止されるときに空気室内の圧力が低下されるた
め、給油終了後における燃料室内から燃料注入管内への
燃料の逆流が防止される。なお、第十実施形態では空気
室内を加圧するポンプが気体排出手段または液面上昇手
段に相当し、レベルスイッチまたは燃料ゲージが液面検
出手段に相当する。

【００８３】図２１および図２２は第十実施形態におけ
る蒸発燃料排出作動を示したフローチャートである。ス
テップＳ１０１０においてキャップ蓋オープナスイッチ
がオンか否かが判別される。ステップＳ１０１０におい
てキャップ蓋オープナスイッチがオンであると判別され
ると、ステップＳ１０１２へ進む。一方、ステップＳ１
０１０においてキャップ蓋オープナスイッチがオフであ
ると判別されると、図２２のステップＳ１０５０に進ん
で終了フラグをセットし、次にステップＳ１０５２に進
んでポンプを停止し、次にステップＳ１０５４に進んで
電磁弁を開弁し、次にステップＳ１０５６に進む。な
お、終了フラグはキャップ蓋オープナースイッチがオフ
とされたときおよびカウンタが予め定められた待機時間
を越えたときにセットされ、給油が終了されたときにリ
セットされる。

【００８４】ステップＳ１０１２ではレベルスイッチが
オンか否かが判別される。ステップＳ１０１２において
レベルスイッチがオフであると判別されると、ステップ
Ｓ１０１４に進む。一方、ステップＳ１０１２において
レベルスイッチがオンであると判別されると、Ｓ１０２
４に進んで第二給油フラグをセットし、次にステップＳ
１０２６に進んでポンプを停止し、次にステップＳ１０
２８に進んで電磁弁を開弁し、次にステップＳ１０３０
に進んでキャップ蓋の開放を許可し、次にステップＳ１
０３２に進む。なお、第二給油フラグはレベルスイッチ
がいったんオンされて給油が許可されるときにセットさ
れ、給油が終了したときにリセットされる。

【００８５】ステップＳ１０１４では圧力センサの検出
圧力Ｐが予め定められた圧力Ｐ_maxより小さい（Ｐ＜Ｐ
_max）か否かが判別される。ステップＳ１０１４におい
てＰ＜Ｐ_maxであると判別されると、ステップＳ１０１
６に進む。一方、ステップＳ１０１４においてＰ≧Ｐ
_maxであると判別されると、ステップＳ１０２２に進ん
で第一給油フラグをセットし、次にステップＳ１０２６
に進んでポンプを停止し、次にステップＳ１０２８に進
んで電磁弁を開弁し、次にステップＳ１０３０に進んで
キャップ蓋の開放を許可し、次にステップＳ１０３２に
進む。なお、第一給油フラグは空気室内の圧力が予め定
められた圧力をいったん越えてキャップ蓋の開放が許可
されたときにセットされ、給油が終了したときにリセッ
トされる。

【００８６】ステップＳ１０１６では第一給油フラグが
リセットされているか否かが判別される。ステップＳ１
０１６において給油フラグがリセットされていると判別
されると、ステップＳ１０１８に進んで電磁弁を閉弁
し、次にステップＳ１０２０に進んでポンプを作動し、
処理を終了する。一方、ステップＳ１０１６において給
油フラグがセットされていると判別されると、ステップ
Ｓ１０２６に進んでポンプを停止し、次にステップＳ１
０２８に進んで電磁弁を開弁し、次にステップＳ１０３
０に進んでキャップ蓋の開放を許可し、次にステップＳ
１０３２に進む。

【００８７】ステップＳ１０３２ではカウンタフラグが
リセットされているか否かが判別される。ステップＳ１
０３２においてカウンタフラグがリセットされていると
判別されると、ステップＳ１０３４に進む。一方、ステ
ップＳ１０３２においてカウンタフラグがセットされて
いると判別されると、図２２のステップＳ１０４２に進
む。

【００８８】ステップＳ１０３４では燃料が満タン（Ｆ
ｕｌｌ）であるか否かが判別される。ステップＳ１０３
４において燃料が満タンであると判別されると、ステッ
プＳ１０３６に進んでカウンタが”０”とされ、次にス
テップＳ１０３８に進んでカウンタフラグをセットし、
処理を終了する。なお、カウンタフラグは燃料が満タン
になるとセットされ、給油が終了されるとリセットされ
る。

【００８９】図２２のステップＳ１０４０では第二給油
フラグがセットされているか否かが判別される。ステッ
プＳ１０４０において第二給油フラグがセットされてい
ると判別されると、処理を終了する。一方、ステップＳ
１０４０において第二給油フラグがリセットされている
と判別されると、ステップＳ１０４４に進む。ステップ
Ｓ１０４２ではカウンタｔが予め定められた待機時間ｔ
₀ より小さい（ｔ＜ｔ₀ ）か否かが判別される。ステッ
プＳ１０４２においてｔ＜ｔ₀ であると判別されると、
ステップＳ１０４３に進んでカウンタｔにｔ＋１を入力
し、ステップＳ１０４４に進む。一方、ステップＳ１０
４２においてｔ≧ｔ₀ であると判別されると、ステップ
Ｓ１０５０に進んで終了フラグをセットし、次にステッ
プＳ１０５２に進んでポンプを停止し、次にステップＳ
１０５４に進んで電磁弁を開弁し、次にステップＳ１０
５６に進む。

【００９０】ステップＳ１０４４では圧力センサの検出
圧力Ｐが予め定められた第二圧力Ｐ ₂ より小さい（Ｐ＜
Ｐ₂ ）か否かが判別される。ステップＳ１０４４におい
てＰ＜Ｐ₂ であると判別されると、ステップＳ１０４６
に進んで電磁弁を閉弁し、次にステップＳ１０４８に進
んでポンプを作動し、処理を終了する。一方、ステップ
Ｓ１０４４においてＰ≧Ｐ₂ であると判別されると、ス
テップＳ１０５２に進んでポンプを停止し、次にステッ
プＳ１０５４に進んで電磁弁を開弁し、ステップＳ１０
５６に進む。

【００９１】ステップＳ１０５６では終了フラグがセッ
トされているか否かが判別される。ステップＳ１０５６
において終了フラグがセットされていると判別される
と、ステップＳ１０５８に進んで第一給油フラグがリセ
ットされ、次にステップＳ１０６０に進んで第二給油フ
ラグがリセットされ、次にステップＳ１０６２に進んで
カウンタフラグがリセットされ、次にステップＳ１０６
４に進んで終了フラグがリセットされ、処理を終了す
る。

【００９２】ところで第一実施形態から第十実施形態で
は燃料ポンプを燃料タンク内に収容している。燃料ポン
プの外形は複雑な形状であるため燃料ポンプ周辺におい
ては分離膜を燃料液面に密着することができない。した
がって燃料ポンプ周辺において分離膜と燃料液面との間
に空間が形成される。そこで第十一実施形態では第一実
施形態から第十実施形態に比べて分離膜と燃料液面との
間に空間が形成される可能性を低減する。

【００９３】図面を参照して第十一実施形態を説明す
る。図２３は第十一実施形態の燃料タンクを示す。第十
一実施形態では、第四実施形態の燃料タンク内に配置さ
れている燃料ポンプ１９を燃料タンク１の外部に配置し
ている。燃料ポンプ１９は燃料ポンプ管１９ａを介して
燃料注入管１３の下側の下側部分３を通ってオイルフィ
ルタ２１に接続される。燃料ポンプ１９の下流側に配置
された燃圧レギュレータ２０からリターン通路６４が分
岐している。リターン通路６４は過剰な燃料を燃料タン
ク１内へ戻す働きをする。第十一実施形態では燃料ポン
プ１９を燃料タンク１の外部に配置しているため、燃料
ポンプ室は排除されている。したがって燃料ポンプ室に
接続される蒸発燃料排出管が排除されている。さらにレ
ベルスイッチ５７は固定部８の近傍の下側部分３の側壁
に取り付けられている。なお、第十一実施形態の上述し
た構成以外の構成は第四実施形態と同様であるので説明
は省略する。また、第十一実施形態の蒸発燃料排出作用
は第四実施形態と同様であるので説明は省略する。

【００９４】したがって第十一実施形態によれば燃料ポ
ンプを外部に配置したため、燃料タンク内の構造が簡素
となり、分離膜と燃料液面との間に空間が形成される可
能性が低くなる。なお、第四実施形態以外に他の実施形
態の蒸発燃料排出作用を第十一実施形態の燃料タンクに
適用することも可能である。また、第十一実施形態では
燃料室内に機関吸気通路内の負圧を導入するパージ作用
が気体排出手段または液面上昇手段に相当し、レベルス
イッチが液面検出手段に相当する。

【００９５】ところで第一実施形態では給油後において
燃料注入管内に燃料が残る。この燃料注入管内に残った
燃料から蒸発燃料が発生する。そこで第十二実施形態で
は燃料注入管内の燃料からの蒸発燃料の発生を抑制す
る。図面を参照して第十二実施形態を説明する。図２４
は第十二実施形態の燃料タンクを示す。第十二実施形態
では、第一実施形態において燃料室７内への燃料注入管
１３の開口を固定部８に取り付ける。さらに燃料注入管
１３をその開口より高い位置に配置する。この構成によ
り燃料室内の燃料が消費されるにつれて燃料注入管内の
燃料がそれ自体の重量により燃料室内へ流入する。した
がって第十二実施形態によれば燃料が燃料注入管内から
排除されるため、燃料注入管内における蒸発燃料の発生
を抑制することができる。なお、第十二実施形態の上述
した構成以外の構成は第一実施形態と同様であるので説
明は省略する。また、第十二実施形態の蒸発燃料排出作
用は第一実施形態と同様であるので説明は省略する。な
お、第一実施形態以外に他の実施形態の蒸発燃料排出作
用を第十二実施形態の燃料タンクに適用することも可能
である。また、第十二実施形態では給油が液面上昇手段
に相当する。さらに最も好ましくは燃料注入管の開口を
燃料タンク内の最大高さ位置より高く配置してもよい。
この場合には燃料注入管内の燃料は完全に排除される。

【００９６】ところで第十二実施形態では燃料室内の燃
料が消費されると燃料注入管内の燃料が燃料室内に流入
する。このため燃料注入管内の燃料が完全に燃料室内へ
流入するまでには時間がかかる。したがって燃料注入管
内において蒸発燃料が発生する。そこで第十三実施形態
では第十二実施形態に比べて燃料注入管内の燃料から発
生する蒸発燃料をさらに抑制する。

【００９７】図面を参照して第十三実施形態を説明す
る。図２５は第十三実施形態の燃料タンクを示す。第十
三実施形態の空気室６は第十二実施形態の大気連通管３
３の代わりに第一接続管３４を介してポンプ３５に接続
される。第一接続管３４は第二接続管３６を介して電磁
弁６０に接続される。電磁弁６０は対応する駆動回路４
９を介して出力ポート４７に接続される。電磁弁６０は
ＥＣＵ４０により開閉制御される。また、燃料タンク１
の上側部分２には空気室６内の圧力を測定する圧力セン
サ６１が取り付けられる。圧力センサ６１は対応するＡ
Ｄ変換器４８を介して入力ポートに接続される。さらに
燃料タンク１の上側部分２に分離膜５の位置を検出して
燃料室内の燃料量を検出する燃料ゲージ６２が取り付け
られる。燃料ゲージ６２は対応するＡＤ変換器４８を介
して入力ポート４６に接続される。なお、第十三実施形
態の上述した構成以外の構成は第十二実施形態と同様で
あるので説明は省略する。

【００９８】次に第十三実施形態の蒸発燃料排出作用を
説明する。キャップ蓋の開放が許可されるまでは第十実
施形態と同様であるので説明は省略する。キャップ蓋の
開放が許可されると、燃料室内が満タン（Ｆｕｌｌ）に
なるまで給油が実行される。燃料室が燃料で満タンにな
ったことが燃料ゲージ６２により検出されてから予め定
められた待機時間が経過したときに、電磁弁６０を開弁
して空気室６内の圧力を低下させる。ここで予め定めら
れた待機時間は燃料室内の燃料が満タンになったことが
検出されてから実際に給油ノズルからの給油が停止した
直後までの時間である。したがって第十三実施形態によ
れば給油ノズルからの給油が停止されて予め定められた
時間が経過したときに空気室内の圧力が低下され、燃料
注入管内にある燃料が燃料室内に流入するため、第十二
実施形態に比べて燃料注入管内の燃料から発生する蒸発
燃料がさらに抑制される。なお、第十三実施形態では空
気室内を加圧するポンプが気体排出手段または液面上昇
手段に相当し、レベルスイッチまたは燃料ゲージが液面
検出手段に相当する。

【００９９】図２６および図２７は第十三実施形態にお
ける蒸発燃料排出作動を示したフローチャートである。
第十三実施形態のステップＳ１３１０からステップＳ１
３６０はステップＳ１３４２を除いて第十実施形態のス
テップＳ１０１０からステップＳ１０６０と同じである
ので説明は省略する。第十三実施形態のステップＳ１３
４２ではカウンタｔが予め定められた待機時間ｔ₁ より
小さい（ｔ＜ｔ₁）か否かが判別される。ステップＳ１
３４２においてｔ＜ｔ₁ であると判別されると、ステッ
プＳ１３４３に進んでカウンタｔにｔ＋１を入力し、ス
テップＳ１３４４に進む。一方、ステップＳ１３４２に
おいてｔ≧ｔ₁ であると判別されると、ステップＳ１３
５０に進んで終了フラグをセットし、次にステップＳ１
３５２に進んでポンプを停止し、次にステップＳ１３５
４に進んで電磁弁を開弁し、次にステップＳ１３５６に
進む。

【０１００】なお、上記実施形態ではポンプを作動する
か否かを判別する条件、あるいは電磁弁を開弁するか否
かを判別する条件としてリリーフ弁の開閉の有無、空気
室内の圧力、またはレベルスイッチのオンの有無を利用
ている。しかしながら、分離膜の位置を検出する検出手
段を燃料タンクに設け、ポンプの作動により分離膜が変
位するか否かを判別条件とすることもできる。

【０１０１】次に本発明の第十四実施形態の燃料タンク
（燃料貯留装置）の全体構成を説明する。図２８に示し
たように、第十四実施形態の燃料タンクは燃料タンク本
体１４０を具備する。燃料タンク本体１４０は概ね椀状
の上側部分９１と下側部分９２とからなる。これら上側
部分９１と下側部分９２とはこれらのフランジ部９１
ａ、９２ａにおいて互いに接続されている。燃料タンク
本体１４０内には燃料を収容し貯留するための燃料室９
３を形成する燃料容器９４が収容される。燃料容器９４
は剛性を有するが変形可能な概ね長方形の上壁９５と、
同様に剛性を有するが変形可能な概ね長方形の下壁９６
と、これら上壁９５の周縁部９５ａと下壁９６の周縁部
９６ａとを互いに連結する剛性を有するが変形可能な帯
状壁（連結壁）９７とを具備する（図２９参照）。した
がってこれら上壁９５、下壁９６および帯状壁９７は燃
料タンクの内部に燃料室を形成する膜壁に相当する。

【０１０２】第十四実施形態では、燃料容器９４内の燃
料量が増大すると上壁９５および下壁９６がそれぞれ外
方へ膨らむように変形し、それに伴って連結壁９７が内
方へ湾曲し、燃料容器９４の内容積が増大する（図３０
参照）。一方、燃料容器９４内の燃料量が減少すると外
方へ膨らんでいた上壁９５および下壁９６と内方へ湾曲
していた連結壁９７とが元の形状に戻り、燃料容器９４
内の内容積が減少する。さらに燃料容器９４内の燃料量
が減少すると上壁９５および下壁９６がそれぞれ内方へ
凹むように変形し、それに伴って連結壁９７が内方へ湾
曲し、燃料容器９４の内容積が減少する（図３１参
照）。なお、連結壁９７の剛性は上壁９５および下壁９
６の剛性より高い。

【０１０３】燃料容器９４の下壁９６の中央部には燃料
出入り開口９８が形成される。また、燃料タンク本体１
４０の下側部分９２の中央部には接続管開口９９が形成
される。燃料容器９４は燃料出入り開口９８が接続管開
口９９と整列するように燃料タンク本体１４０内に配設
される。

【０１０４】燃料容器９４の外側であって燃料タンク本
体１４０の内側には空気室１１０が形成される。燃料タ
ンク本体１４０の上側部分９１の内壁面には燃料容器９
４の上壁９５の位置または移動量を検出し燃料容器９４
内の燃料量を算出する燃料量検出装置１１１が取り付け
られる。さらに燃料タンク本体１４０の上側部分９１に
は空気出入り開口１１２が設けられる。燃料容器９４内
の燃料量が変化し、燃料容器９４の内容積が増減するの
に伴い空気室１１０の内容積が増減せしめられる。この
とき、空気が空気出入り開口１１２を介して出入りす
る。これにより燃料容器９４が変形し易くなる。また、
空気出入り開口１１２内には大気から空気以外の異物が
空気室１１０内に流入することを防止するフィルタ１１
３が挿入される。

【０１０５】燃料容器９４の燃料出入り開口９８および
燃料タンク本体１４０の下側部分９２の接続管開口９９
には燃料を燃料容器９４内に導入し且つ燃料を燃料容器
９４から取り出すための燃料管１１４の一端が挿入され
接続される。一方、燃料管１１４の他端は燃料を燃料容
器９４内に供給するための燃料供給管１１５の下方端と
燃料を燃料容器９４から燃料ポンプ装置１１６に導入す
るための燃料導入管１１７の一端とに接続される。ま
た、燃料導入管１１７の他端は燃料ポンプ装置１１６に
接続される。

【０１０６】燃料ポンプ装置１１６は燃料容器９４の燃
料を汲み上げ、内燃機関の燃料噴射弁（図示せず）に送
り出す。燃料ポンプ装置１１６には蒸発燃料を燃料ポン
プ装置１１６から排出するためのポンプ用蒸発燃料管１
１８の一端が接続される。ポンプ用蒸発燃料管１１８の
他端は燃料供給管１１５の上方開口１１９付近において
燃料供給管１１５に接続される。また、燃料ポンプ装置
１１６には燃料ポンプ装置１１６から燃料噴射弁に燃料
を送るための燃料送り管１２０の一端が接続される。

【０１０７】燃料容器９４の上壁９５には蒸発燃料を燃
料容器９４から排出するための容器用蒸発燃料管１５０
の一端が接続される。容器用蒸発燃料管１５０の他端は
燃料ポンプ装置１１６に接続される。また、容器用蒸発
燃料管１５０の一端には蒸発燃料管遮断弁または容器密
閉弁１４９が取り付けられる。蒸発燃料管遮断弁１４９
は燃料より密度が小さいフロート１５１を具備する。な
お燃料容器９４内に開口する容器用蒸発燃料管１５０の
開口は燃料液面上方の空間に開口する連通口に相当し、
蒸発燃料管遮断弁１４９はこの連通口を遮断する遮断弁
に相当する。

【０１０８】ポンプ用蒸発燃料管１１８の上記他端より
上方開口１１９側の燃料供給管１１５には蒸発燃料を上
方開口１１９付近から排出するための供給管用蒸発燃料
管１２１の一端が接続される。供給管用蒸発燃料管１２
１の他端は蒸発燃料を一時的に吸着して保持するための
チャコールキャニスタ１２２に接続される。

【０１０９】チャコールキャニスタ１２２内には蒸発燃
料を吸着するための活性炭１２３が配置される。チャコ
ールキャニスタ１２２の内部空間は活性炭１２３により
分割される。したがって活性炭１２３の一方の側には蒸
発燃料室１２４が形成され、活性炭１２３の他方の側に
は空気室１２５が形成される。供給管用蒸発燃料管１２
１の上記他端はチャコールキャニスタ１２２内の蒸発燃
料室１２４に接続される。さらに蒸発燃料室１２４には
活性炭１２３に吸着された蒸発燃料をチャコールキャニ
スタ１２２から内燃機関の吸気通路１２７に排出するた
めのキャニスタ用蒸発燃料管１２６の一端が接続され
る。キャニスタ用蒸発燃料管１２６の他端は吸気通路１
２７のサージタンク１２８に接続される。

【０１１０】キャニスタ用蒸発燃料管１２６にはキャニ
スタ用蒸発燃料管１２６を開閉するための蒸発燃料量制
御弁１２９が取り付けられる。この蒸発燃料量制御弁１
２９は図示しない制御装置により開閉制御される。チャ
コールキャニスタ１２２の空気室１２５には空気室１２
５に空気を導入するための空気管１３０の一端が接続さ
れる。空気管１３０の他端は吸気通路１２７のエアクリ
ーナ１３１に接続される。空気管１３０には空気管１３
０を開閉するための遮断弁１３２が配置される。この遮
断弁１３２は図示しない制御装置により開閉制御され
る。吸気通路１２７内には機関本体１８０へ供給される
空気量を制御するためのスロットル弁１３３が配設され
る。

【０１１１】第十四実施形態ではチャコールキャニスタ
１２２内の蒸発燃料を吸気通路１２７に導入すべきとき
に蒸発燃料量制御弁１２９が開弁せしめられる。なお、
通常、遮断弁１３２は開弁せしめられている。したがっ
て蒸発燃料量制御弁１２９が開弁されたときにはサージ
タンク１２８内の負圧がキャニスタ用蒸発燃料管１２６
を介してチャコールキャニスタ１２２に導入されると共
にエアクリーナー１３１内の空気が空気管１３０を介し
てチャコールキャニスタ１２２に導入される。こうして
チャコールキャニスタ１２２内の蒸発燃料が吸気通路１
２７に導入される。なお、蒸発燃料量制御弁１２９は所
望の空燃比が得られる量の蒸発燃料が吸気通路１２７に
導入されるように機関運転状態に応じて開閉制御せしめ
られる。したがって本実施形態の蒸発燃料量制御弁１２
９は吸気通路１２７内に放出される蒸発燃料の量を制御
する蒸発燃料量制御手段に相当し、本実施形態の遮断弁
１３２はチャコールキャニスタ１２２への空気の導入の
有無を制御する空気量制御手段に相当する。

【０１１２】また、第十四実施形態ではチャコールキャ
ニスタ１２２と連通する燃料系における漏れを検出すべ
きときにチャコールキャニスタ１２２から燃料タンク本
体１４０にかけての燃料系内に負圧が導入され、その
後、蒸発燃料量制御弁１２９および遮断弁１３２が閉弁
せしめられる。これによりチャコールキャニスタ１２２
と連通する燃料系は密閉される。この後、図示しない圧
力センサにより燃料系内の圧力が大気圧に向かって上昇
する傾向にあると検出されたときには燃料系に漏れ箇所
が存在すると判断する。したがって本実施形態の蒸発燃
料量制御弁１２９および遮断弁１３２は燃料漏れ検出手
段に相当する。

【０１１３】次に本発明の第十四実施形態の燃料ポンプ
装置を図３２および図３３を参照して詳細に説明する。
図３２に示したように、第十四実施形態の燃料ポンプ装
置１１６はハウジング１５２により画成されるポンプ室
１５３を有する。ポンプ室１５３はポンプ室隔壁１５４
によりポンプ室部分１５５とサブタンク室１５６とに分
割される。ポンプ室隔壁１５４はハウジング１５２の上
壁の内壁面から下方へ概ね鉛直方向に延びる鉛直壁１５
４ａと、ハウジング１５２の下壁の内壁面より上方にお
いて水平方向へとハウジング１５２の側壁の内壁面まで
延びる水平壁１５４ｂとを具備する。ハウジング１５２
の上壁には蒸発燃料をポンプ室部分１５５から排出する
ためのポンプ用蒸発燃料管１１８の上記一端が接続され
る。ポンプ用蒸発燃料管１１８の一端の開口はポンプ室
部分１５５内においてハウジング１５２の上壁付近で開
口する。

【０１１４】また、サブタンク室１５６内には燃料をサ
ブタンク室１５６から燃料送り管１２０を介して燃料噴
射弁に送り出すための燃料ポンプ１５７が配置される。
燃料ポンプ１５７の下壁には燃料ポンプ１５７内に吸い
込まれる燃料を濾過するための第一燃料フィルタ１５８
が接続される。また、サブタンク室１５６内において燃
料送り管１２０には燃料の圧力を調節するための圧力調
節装置１５９が取り付けられる。圧力調節装置１５９に
は燃料ポンプ１５７により送り出された燃料の一部をサ
ブタンク室１５６に戻すための燃料戻し管１６１の上端
部が接続される。さらに、圧力調節装置１５９と燃料ポ
ンプ１５７との間の燃料送り管１２０には燃料ポンプ１
５７から送り出された燃料を濾過するための第二燃料フ
ィルタ１６０が取り付けられる。

【０１１５】燃料戻し管１６１の下方先端部１６２は概
ね水平方向を向いており、先端にゆくほど径が小さくな
る先細り形状を有する。下方先端部１６２は戻し燃料ま
たは還流燃料により負圧を発生するための負圧発生用ハ
ウジング１６３内に収容される。負圧発生用ハウジング
１６３は先端へゆくほど径が大きくなるラッパ形状の燃
料排出管１６４を具備する。燃料排出管１６４は下方先
端部１６２と整列するように配置される。さらに、負圧
発生用ハウジング１６３内には容器用蒸発燃料管１５０
の下端部が収容される。

【０１１６】サブタンク室１５６内において容器用蒸発
燃料管１５０はサブタンク室１５６内に負圧を導入する
ためのサブタンク室用負圧導入管１６５を具備する。サ
ブタンク室用負圧導入管１６５はサブタンク室１５６の
上方領域においてサブタンク室１５６内に開口する。ま
た、サブタンク室用負圧導入管１６５の径は容器用蒸発
燃料管１５０の径より小さい。

【０１１７】ポンプ室隔壁１５４の水平壁１５４ｂには
水平壁１５４ｂから下方へと鉛直方向へ延びる鉛直環状
壁１６７が取り付けられる。鉛直環状壁１６７はサブタ
ンク室１５６内へ燃料を流入するための燃料流入通路１
６６を形成する。燃料流入通路１６６の上方開口は燃料
導入管１１７の底壁面より低い位置に位置する。鉛直環
状壁１６７の下端部には鉛直環状壁１６７から燃料排出
管１６４に向かって水平方向へ延びる水平環状壁１６８
が取り付けられる。水平環状壁１６８は燃料排出管１６
４から排出された燃料を通すための燃料通過通路１６９
を形成する。

【０１１８】鉛直環状壁１６７およびポンプ室部分１５
５内には燃料から気体を分離するためのメッシュ状隔壁
１７０が配設される。メッシュ状隔壁１７０は水平環状
壁１６８の底壁面から上方へ燃料流入通路１６６内へと
延びる。したがってメッシュ状隔壁１７０は燃料通過通
路１６９を横断する。さらにメッシュ状隔壁１７０は鉛
直環状壁１６７を通ってポンプ室部分１５５内へと延び
る。鉛直環状壁１６７内におけるメッシュ状隔壁１７０
の側端は鉛直環状壁１６７の内壁面まで延びる。したが
ってメッシュ状隔壁１７０は燃料流入通路１６６を二分
割する。さらにメッシュ状隔壁１７０は水平壁１５４ｂ
を越えてポンプ室部分１５５内へと延びる。ポンプ室部
分１５５におけるメッシュ状隔壁１７０の上端は燃料導
入管１１７より高い位置まで延びる。また、ポンプ室部
分１５５におけるメッシュ状隔壁１７０の両側端はハウ
ジング１５２の円筒壁の内壁面に接続される。また、ポ
ンプ室部分１５５におけるメッシュ状隔壁１７０の下端
は水平壁１５４ｂに接続される。

【０１１９】次に本発明の第十四実施形態の燃料ポンプ
装置の作用を説明する。燃料容器９４内の燃料を燃料噴
射弁に供給するために燃料ポンプ１５７が作動せしめら
れると、サブタンク室１５６内の燃料が第一燃料フィル
タ１５８を介して燃料ポンプ１５７に吸い込まれる。燃
料ポンプ１５７内に吸い込まれた燃料は第二燃料フィル
タ１６０を介して圧力調節装置１５９に送られる。圧力
調節装置１５９において燃料の圧力が予め定められた圧
力より大きいと、燃料の一部が燃料戻し管１６１を介し
てサブタンク室１５６内に戻される。したがって圧力調
節装置１５９および燃料戻し管１６１は燃料還流手段と
して機能する。これにより燃料噴射弁に供給される燃料
の圧力が予め定められた圧力に維持される。予め定めら
れた圧力を有する残りの燃料は燃料送り管１２０を介し
て燃料噴射弁に供給される。

【０１２０】燃料戻し管１６１を介してサブタンク室１
５６内に戻される燃料は下方先端部１６２から負圧発生
用ハウジング１６３内に放出される。下方先端部１６２
が先細りになっていることからベンチュリー効果により
下方先端部１６２から放出される燃料の流速が増大せし
められる。流速を増大せしめられた燃料は燃料排出管１
６４を介して燃料通過通路１６９内へ流入する。

【０１２１】燃料が流速を増大せしめられて下方先端部
１６２から燃料排出管１６４に排出されると、負圧発生
用ハウジング１６３内には負圧が発生する。したがって
本実施形態の燃料戻し管１６１および負圧発生用ハウジ
ング１６３は負圧生成手段に相当する。負圧発生用ハウ
ジング１６３内で発生せしめられた負圧は容器用蒸発燃
料管１５０を介して燃料容器９４内の燃料液面上方の空
間に、また、容器用蒸発燃料管１５０およびサブタンク
室用負圧導入管１６５を介してサブタンク室１５６内の
燃料液面上方の空間に導入される。したがって本実施形
態の容器用蒸発燃料管１５０およびサブタンク室用負圧
導入管１６５は負圧導入通路または負圧導入手段に相当
する。

【０１２２】なお、第十四実施形態では、容器用蒸発燃
料管１５０の径よりサブタンク室用負圧導入管１６５の
径のほうが小さい。このため、負圧は燃料容器９４内に
優先的に導入され、蒸発燃料および空気といった気体が
燃料容器９４内から優先的に排出される。したがって本
実施形態のサブタンク室用負圧導入管１６５は燃料容器
９４内の気体を優先的に排出する気体排出促進手段に相
当する。

【０１２３】燃料容器９４内に負圧が導入されると蒸発
燃料および空気が燃料容器９４から負圧発生用ハウジン
グ１６３内へ排出され、結果的に燃料容器９４内の燃料
液面が燃料室９３内で最も高い位置に上昇せしめられ
る。したがって第十四実施形態の燃料ポンプ１５７は液
面上昇手段に相当する。こうして第十四実施形態では、
いったん蒸発燃料および空気といった気体が負圧により
燃料容器９４から完全に排除された後においては、燃料
容器９４は燃料ポンプ１５７が作動している限り燃料容
器９４内に気体を存在しない状態に維持される。また、
燃料容器９４がその内部に気体が存在しない状態に維持
されているとき、燃料容器９４の上面は燃料容器９４内
の燃料量を正確に示している。したがって第十四実施形
態によれば、燃料容器９４内の燃料量が正確に検出され
る。

【０１２４】燃料容器９４から蒸発燃料および空気が完
全に排除された後、負圧を導入し続けると燃料容器９４
内の燃料が容器用蒸発燃料管１５０に漏れてしまう。し
たがって蒸発燃料および空気が燃料容器９４から完全に
排除されたときには負圧の導入を停止すべきである。第
十四実施形態では、蒸発燃料および空気が燃料容器９４
から完全に排除されて燃料容器９４内の燃料液面が蒸発
燃料管遮断弁１４９に達したとき、蒸発燃料管遮断弁１
４９が容器用蒸発燃料管１５０を遮断する。したがって
本実施形態の蒸発燃料管遮断弁１４９は気体が燃料容器
９４から完全に排除されたときに負圧導入手段による燃
料容器９４内への負圧の導入を停止する負圧導入停止手
段に相当する。また、本実施形態の蒸発燃料管遮断弁１
４９は燃料が燃料容器９４から外へ漏れることを防止す
る燃料漏洩防止手段に相当する。なお、蒸発燃料管遮断
弁１４９が容器用蒸発燃料管１５０を遮断した後におい
ては、サブタンク室１５６内の燃料液面上方の空間にの
み負圧が導入される。

【０１２５】負圧がサブタンク室１５６内の燃料液面上
方の空間に導入されると蒸発燃料および空気が上記空間
から負圧発生用ハウジング１６３内へ排出される。この
負圧によりサブタンク室１５６内の燃料液面が上昇せし
められ、燃料がポンプ室部分１５５から燃料流入通路１
６６を介してサブタンク室１５６に導入される。こうし
てサブタンク室１５６内の燃料液面はポンプ室部分１５
５内の燃料が存在する限り予め定められた高さに維持さ
れる。このため、仮に燃料ポンプ装置１１６が傾斜せし
められ、サブタンク室１５６内の燃料液面が傾斜せしめ
られたときに燃料を燃料ポンプ１５７に導入する第一燃
料フィルタ１５８周りの燃料が枯渇することが防止され
る。したがって本実施形態の燃料戻り管１６１および負
圧発生用ハウジング１６３は燃料枯渇防止手段に相当す
る。

【０１２６】燃料容器９４内の燃料液面上方の空間およ
びサブタンク室１５６内の燃料液面上方の空間から排出
された蒸発燃料および空気は負圧発生用ハウジング１６
３内の燃料に混入し、その燃料と共に燃料排出管１６４
を介して燃料通過通路１６９へ排出される。燃料通過通
路１６９へ排出された燃料は燃料流入通路１６６の下方
開口を通過する。このとき、燃料内に含まれた蒸発燃料
および空気は燃料より軽いため上方へと移動し、メッシ
ュ状隔壁１７０により分割された燃料流入通路１６６の
一方を介してサブタンク室１５６からポンプ室部分１５
５へ排出される。このように第十四実施形態の燃料流入
通路１６６は燃料をサブタンク室１５６内に導入する燃
料導入通路と蒸発燃料をサブタンク室１５６から排出す
る蒸発燃料排出通路との両方の機能を有する。このため
第十四実施形態によれば燃料をサブタンク室１５６内に
導入する燃料導入通路の他に蒸発燃料排出通路を別途設
ける必要がない。このように燃料導入通路と蒸発燃料排
出通路とを一つの通路とすることにより燃料ポンプ装置
全体を小型化することができる。

【０１２７】さらに第十四実施形態では燃料通過通路１
６９へ排出された燃料が燃料流入通路１６６の下方開口
を通過するときにメッシュ状隔壁１７０を通過する。こ
のため、燃料内に含まれた蒸発燃料および空気がメッシ
ュ状隔壁１７０により分離され、燃料流入通路１６６か
らポンプ室部分１５５へ排出される。したがって本実施
形態のメッシュ状隔壁１７０は燃料から気体を分離する
気体分離手段に相当する。

【０１２８】また第十四実施形態では燃料通過通路１６
９と燃料流入通路１６６とが直結せしめられると共に、
燃料通過通路１６９が燃料流入通路１６６に対して概ね
垂直に配置される。このため、蒸発燃料および空気が燃
料流入通路１６６において燃料から適切に分離される。
したがって本実施形態の燃料通過通路１６９および燃料
流入通路１６６は気体分離手段または気体排出手段に相
当する。

【０１２９】ポンプ室部分１５５に排出された蒸発燃料
はポンプ用蒸発燃料管１１８を介してチャコールキャニ
スタ１２２に導入される。第十四実施形態では、ポンプ
用蒸発燃料管１１８の下方開口がハウジング１５２の上
壁付近でポンプ室部分１５５内に開口する。このため、
ポンプ室部分１５５内の蒸発燃料が極少量になるまでポ
ンプ室部分１５５内の蒸発燃料がチャコールキャニスタ
１２２に導入される。

【０１３０】ところで、サブタンク室１５６内の燃料は
燃料ポンプ１５７の熱により加熱される。このため、サ
ブタンク室１５６内の燃料の温度はポンプ室部分１５５
内の燃料の温度より高い。この比較的高温の燃料がポン
プ室部分１５５内の比較的低温の燃料に混入すると多量
の蒸発燃料が発生する可能性がある。また、サブタンク
室１５６内の燃料量が少量であるときに燃料がサブタン
ク室１５６からポンプ室部分１５５へ流出すると第一燃
料フィルタ１５８周りの燃料が枯渇する可能性がある。
したがって燃料がサブタンク室１５６からポンプ室部分
１５５へ流出することを防止すべきである。第十四実施
形態では、燃料通過通路１６９が燃料流入通路１６６に
対して垂直に配置されているため、燃料通過通路１６９
から排出された燃料がポンプ室部分１５５へ流出するこ
とが防止される。したがって本実施形態の燃料通過通路
１６９および燃料流入通路１６６は燃料流出防止手段、
蒸発燃料発生防止手段または燃料枯渇防止手段に相当す
る。

【０１３１】燃料ポンプ装置１１６から燃料噴射弁へ燃
料が供給されるのに伴い燃料容器９４内の燃料が燃料導
入管１１７を介してポンプ室部分１５５に導入される。
燃料導入管１１７からポンプ室部分１５５に導入された
燃料の一部はメッシュ状隔壁１７０を通過する。したが
って燃料容器９４内の燃料に含まれる蒸発燃料および空
気がポンプ室部分１５５において分離される。

【０１３２】ところで、第十四実施形態では、燃料導入
管１１７が燃料容器９４の下壁９６より低い位置にあ
る。このため、燃料容器９４内の燃料を全てポンプ室部
分１５５に導入することができる。また、燃料流入通路
１６６の上方開口が燃料導入管１１７の管壁の底壁面よ
り低い位置にある。このため、ポンプ室部分１５５内の
燃料を全てサブタンク室１５６に導入することができ
る。したがって燃料容器９４内の燃料が少なくなったと
きにおいても燃料容器９４と燃料導入管１１７との間の
高低差により燃料容器９４内の燃料がサブタンク室１５
６内に流入される。

【０１３３】ところで燃料タンク装置１１６が傾斜した
ときにポンプ室部分１５５内または燃料流入通路１６６
内の燃料液面が燃料流入通路１６６の下端に達する可能
性がある。サブタンク室１５６内の燃料は、燃料液面が
燃料流入通路１６６の下端に達し且つ燃料液面が燃料流
入通路１６６の上端のうち最も下方に位置する上端より
上方に達したときに、ポンプ室部分１５５に流出する。
上述したようにサブタンク室１５６内の燃料がポンプ室
部分１５５に流出するとポンプ室部分１５５において蒸
発燃料が発生する可能性がある。またサブタンク室１５
６内の燃料量が少量であるときに燃料がサブタンク室１
５６からポンプ室部分１５５へ流出すると第一燃料フィ
ルタ１５８周りの燃料が枯渇する可能性がある。第十四
実施形態では鉛直環状壁１６７が水平壁１５４ｂから下
方へ比較的長い距離にわたり延びている。このため燃料
液面が鉛直環状壁１６７の下端に達し且つ燃料液面が鉛
直環状壁１６７の上端のうち最も下方に位置する上端の
上方に達することが抑制される。したがって本実施形態
の水平壁１５４ｂから下方へ延びる鉛直環状壁１６７は
燃料流出抑制手段または蒸発燃料発生抑制手段に相当す
る。

【０１３４】また第十四実施形態における燃料流出抑制
効果の有無は燃料流入通路１６６の長さおよび大きさ
（燃料を流入するための通路の上端と下端との位置関
係）と、燃料タンク装置１１６が傾斜したときの燃料流
入通路１６６内の燃料液面の傾斜角度とによってのみ決
まる。すなわち燃料流入通路１６６が設けられる位置に
は関係ないため第十四実施形態によれば燃料流入通路１
６６を設ける位置の選択自由度が高められる。

【０１３５】また燃料通過通路から排出された燃料から
気体をより良好に分離するためには燃料通過通路から排
出される燃料が燃料流入通路の下側に位置する時間を長
くとることが望ましい。そこで図３４に示したように燃
料通過通路を下方へ向けつつ燃料流入通路に接続し、燃
料通過通路から燃料流入通路内に排出された燃料が燃料
流入通路に沿って下方へ流れるようにする。これにより
燃料通過通路から排出される燃料が燃料流入通路の下側
に位置する時間が長くなる。

【０１３６】次に本発明の第十五実施形態の燃料ポンプ
装置を説明する。第十四実施形態では、燃料が燃料供給
管１１５を介して燃料容器９４内に供給されると、燃料
導入管１１７を介して燃料ポンプ装置１１６内にも燃料
が導入される。燃料ポンプ装置１１６内に導入された燃
料はサブタンク室１５６内に流入する。したがってサブ
タンク室１５６内の燃料液面が上昇する。第十四実施形
態では、燃料容器９４の内部空間はサブタンク室用負圧
導入管１６５を介して直接的にサブタンク室１５６の内
部空間と連通されている。このため、サブタンク室１５
６内の蒸発燃料および空気が容器用蒸発燃料管１５０を
介して燃料容器９４内に逆流する可能性がある。そこ
で、第十五実施形態では給油時にサブタンク室１５６か
ら気体が燃料容器９４内に逆流することを防止する。

【０１３７】図３５および図３６に示したように、第十
五実施形態では容器用蒸発燃料管１５０にサブタンク室
用負圧導入管１６５が設けられておらず、容器用蒸発燃
料管１５０とは別個にサブタンク室用負圧導入管１７３
をサブタンク室１５６内に設ける。第十五実施形態のサ
ブタンク室用負圧導入管１７３の上方開口はサブタンク
室１５６の上方領域でサブタンク室１５６内に開口す
る。一方、第十五実施形態のサブタンク室用負圧導入管
１７３の下方開口は負圧発生用ハウジング１６３内で開
口する。サブタンク室用負圧導入管１７３の下方開口の
径は容器用蒸発燃料管１５０の径より小さい。燃料タン
クおよび燃料ポンプ装置に関するその他の構成は第十四
実施形態と同じであるので説明は省略する。

【０１３８】次に本発明の第十五実施形態の燃料ポンプ
装置の作用について説明する。燃料が燃料供給管１１５
を介して燃料容器９４内に導入されると、サブタンク室
１５６内にも燃料が導入される。したがってサブタンク
室１５６内の燃料液面が上昇する。第十五実施形態で
は、サブタンク室１５６内の燃料液面上方の空間は燃料
容器９４内の内部空間と直接的には連通していない。こ
のため、給油時にサブタンク室１５６内の蒸発燃料およ
び空気が燃料容器９４内に逆流することが防止される。
このため、燃料ポンプ１５７を作動するまえにおける燃
料容器９４内の蒸発燃料および空気の量が少なく維持さ
れる。したがって燃料ポンプ１５７を作動したときに燃
料容器９４内の蒸発燃料および空気が早期に完全に排除
される。燃料タンクおよび燃料ポンプ装置に関するその
他の作用は第十四実施形態と同じであるので説明は省略
する。

【０１３９】なお上記実施形態のレベルセンサの代わり
に燃料室内の液面上方に存在する蒸発燃料を含む気体の
有無を検出する気体検出センサを用いてもよい。また液
面の最大高さの代わりに燃料室内の液面上方の空間の容
積または燃料室内の気体の量を検出し、この容積または
量に応じて蒸発燃料排出作用の実行を制御し、上記実施
形態の各遮断弁が開閉されるようにしてもよい。また上
記実施形態では燃料室内の燃料液面が最大高さにあるか
否かにより蒸発燃料排出作用の実行の有無を決定してい
るが、燃料室内の燃料液面が予め定められた高さにある
か否か或いは燃料室内の気体の量が予め定められた量よ
り多いか否かにより蒸発燃料排出作用の実行の有無を決
定してもよい。もちろん上記実施形態においてレベルセ
ンサにより燃料液面が燃料室内の最大高さに達していな
いと検出されたときには燃料室内に或る量の気体が存在
すると判断する。

【０１４０】

【発明の効果】１番目の発明によれば、いったん、燃料
液面上方の空間の体積が小さくされた後において燃料室
内の燃料の量が少なくなったとしても燃料液面上方の空
間の体積が小さく維持されるので、燃料室内での蒸発燃
料の発生が抑制される。また、３番目の発明によれば、
燃料が燃料室内に供給されているときの空気室内の圧力
が燃料の供給圧力よりも小さいので、燃料室内への燃料
の供給がし易い。また、４番目の発明によれば、燃料室
内への燃料の供給が終了して燃料の供給圧力が燃料室内
の燃料に及ばなくなったときに空気室内の圧力が減圧さ
れ、したがって、燃焼室内の燃料の圧力が減圧されるの
で、燃料室内の燃料が燃料供給方向に対して逆流するこ
とが防止される。また、１３番目の発明によれば、ポン
プ室内の気体が負圧により排出されるので、ポンプ室内
の燃料液面が上昇せしめられ、したがって、ポンプ室内
の燃料が枯渇することが防止される。また、１６番目の
発明によれば、機関運転が蒸発燃料を受容できる状態で
あるときのみ燃料室内の燃料液面を上昇させるので、排
出された蒸発燃料が機関運転を阻害することなく吸気系
に導入される。

【０１４１】

【０１４２】

【０１４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態の燃料貯留装置を示す断面図であ
る。

【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った燃料貯留装置の断
面図である。

【図３】給油直後の燃料貯留装置を示した断面図であ
る。

【図４】燃料が消費されたときの燃料貯留装置を示した
断面図である。

【図５】第二実施形態の燃料貯留装置を示す断面図であ
る。

【図６】第二実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフロー
チャートである。

【図７】第三実施形態の燃料貯留装置を示す断面図であ
る。

【図８】第三実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフロー
チャートである。

【図９】第四実施形態の燃料貯留装置を示す断面図であ
る。

【図１０】第四実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】第五実施形態の燃料貯留装置を示す断面図で
ある。

【図１２】第五実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフロ
ーチャートである。

【図１３】第六実施形態の燃料貯留装置を示す断面図で
ある。

【図１４】第七実施形態の燃料貯留装置を示す断面図で
ある。

【図１５】第七実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフロ
ーチャートである。

【図１６】第八実施形態の燃料貯留装置を示す断面図で
ある。

【図１７】第八実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフロ
ーチャートである。

【図１８】第九実施形態の燃料貯留装置を示す断面図で
ある。

【図１９】第九実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフロ
ーチャートである。

【図２０】第十実施形態の燃料貯留装置を示す断面図で
ある。

【図２１】第十実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフロ
ーチャートである。

【図２２】第十実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフロ
ーチャートである。

【図２３】第十一実施形態の燃料貯留装置を示す断面図
である。

【図２４】第十二実施形態の燃料貯留装置を示す断面図
である。

【図２５】第十三実施形態の燃料貯留装置を示す断面図
である。

【図２６】第十三実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフ
ローチャートである。

【図２７】第十三実施形態の蒸発燃料排出作用を示すフ
ローチャートである。

【図２８】本発明の第十四実施形態の燃料貯留装置を示
した部分断面図である。

【図２９】本発明の第十四実施形態の燃料容器の斜視図
である。

【図３０】膨らんだ状態にある燃料容器の斜視図であ
る。

【図３１】凹んだ状態にある燃料容器の斜視図である。

【図３２】本発明の第十四実施形態の燃料ポンプ装置を
示した部分断面図である。

【図３３】図３２の線ＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩに沿
った燃料ポンプ装置の断面図である。

【図３４】本発明の第十四実施形態とは別の実施形態の
燃料ポンプ装置を示した部分断面図である。

【図３５】本発明の第十五実施形態の燃料ポンプ装置を
示した部分断面図である。

【図３６】図３４の線ＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩに沿った
燃料ポンプ装置の断面図である。

【符号の説明】

１…燃料貯留装置６…空気室７…燃料室２６…チャコールキャニスタ３５…ポンプ３７…リリーフ弁５１…電磁弁５７…レベルスイッチ５８…大気開放制御弁５９…第二リリーフ弁６０…電磁弁９４…燃料容器１１５…燃料供給管１１６…燃料ポンプ装置１１８…ポンプ用蒸発燃料管１５０…容器用蒸発燃料管１５９…圧力調節装置１６１…燃料戻し管１６３…負圧発生用ハウジング１６５、１７３…サブ貯留装置室用負圧導入管１６６…燃料流入通路１６９…燃料通過通路１７０…メッシュ状隔壁１７１…通路分割隔壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｍ 37/20 Ｂ６０Ｋ 15/02 Ｊ (72)発明者伊藤隆晟愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者木所徹愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開平８−170568（ＪＰ，Ａ) 特開平８−197969（ＪＰ，Ａ) 特開平９−203359（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 15/00 - 15/077 F02M 37/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料室を形成し且つ該燃料室内の燃料量
に応じて変形可能な膜壁と、前記燃料室内の燃料液面上
方の空間に開口する連通口と、燃料液面上方の空間の体
積が予め定められた体積よりも大きくなると開弁して前
記連通口を開放する一方で燃料液面上方の空間の体積が
前記予め定められた体積よりも小さくなると閉弁して前
記連通口を遮断する遮断弁とを具備する燃料貯留装置に
おいて、燃料液面上方の空間の体積が前記予め定められ
た体積よりも大きいときに前記連通口を介して燃料液面
上方の空間内の気体を該燃料液面上方から排出すること
によって燃料液面上方の空間の体積を小さくし、燃料液
面上方の空間の体積が前記予め定められた体積よりも小
さくなると前記連通口を介した燃料液面上方からの気体
の排出を停止し、燃料液面上方から気体が排出されて燃
料液面上方の空間の体積が前記予め定められた体積より
も小さくなって前記遮断弁が閉弁した後においては燃料
室内の燃料の量が少なくなったとしても該遮断弁が閉弁
した状態に維持されることによって燃料液面上方の空間
の体積が前記予め定められた体積よりも小さく維持され
ることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】前記燃料室内に燃料を供給して該燃料室
内の燃料液面を上昇させることによって前記連通口を介
して燃料液面上方から気体を排出することを特徴とする
請求項１に記載の燃料貯留装置。
【請求項３】前記膜壁によって当該燃料貯留装置の内
部に空気室が形成され、燃料室内に燃料を供給すると共
に該燃料室内への燃料の供給圧力よりも小さい圧力でも
って前記空気室内を加圧して前記膜壁を変形させること
によって燃料液面を上昇させ、これにより、前記連通口
を介して燃料液面上方から気体を排出することを特徴と
する請求項１に記載の燃料貯留装置。
【請求項４】前記燃料室内への燃料供給が終了したと
きに前記空気室内の圧力が減圧されることを特徴とする
請求項３に記載の燃料貯留装置。
【請求項５】前記遮断弁は該遮断弁に達した燃料によ
って閉弁せしめられる遮断弁であることを特徴とする請
求項１に記載の燃料貯留装置。
【請求項６】前記燃料室内における燃料液面の位置を
検出する液面検出手段を具備し、該液面検出手段によっ
て検出された燃料液面の位置が予め定められた高さに達
していないときに燃料液面上方の空間の体積が前記予め
定められた体積よりも大きいと判断することを特徴とす
る請求項１に記載の燃料貯留装置。
【請求項７】前記燃料室内において燃料液面を上昇さ
せることによって前記連通口を介して該燃料液面上方か
ら気体を排出することを特徴とする請求項１に記載の燃
料貯留装置。
【請求項８】前記膜壁を変形させることによって燃料
室内の燃料液面を上昇させることを特徴とする請求項７
に記載の燃料貯留装置。
【請求項９】前記膜壁によって当該燃料貯留装置の内
部に空気室が形成され、該空気室内を加圧することによ
って前記膜壁を変形させることを特徴とする請求項８に
記載の燃料貯留装置。
【請求項１０】前記燃料室内の燃料液面上方の空間に
負圧を導入することによって前記膜壁を変形させること
を特徴とする請求項８に記載の燃料貯留装置。
【請求項１１】前記燃料室から燃料を汲みだすための
ポンプを具備し、該ポンプによって汲みだされた燃料に
よって生成される負圧が前記燃料室内の燃料液面上方の
空間に前記連通口を介して導入されることを特徴とする
請求項１０に記載の燃料貯留装置。
【請求項１２】前記ポンプによって汲みだされた燃料
の一部が燃料室に戻され、該燃料室に戻された還流燃料
によって負圧が生成されることを特徴とする請求項１１
に記載の燃料貯留装置。
【請求項１３】前記ポンプは前記燃料室に接続された
ポンプ室内に収容され、前記ポンプによって汲みだされ
た燃料の一部が前記ポンプ室に戻され、該ポンプ室に戻
された還流燃料によって生成された負圧が前記ポンプ室
内の燃料液面上方の空間にも導入されることを特徴とす
る請求項１１に記載の燃料貯留装置。
【請求項１４】前記連通口が吸気系に接続されてお
り、該吸気系の負圧が前記燃料室内の燃料液面上方の空
間に前記連通口を介して導入されることを特徴とする請
求項１０に記載の燃料貯留装置。
【請求項１５】前記連通口が蒸発燃料を吸着するキャ
ニスタを介して吸気系に接続されており、該キャニスタ
が予め定められた負圧以下で開弁してキャニスタを大気
と連通する大気開放制御弁を具備することを特徴とする
請求項１４に記載の燃料貯留装置。
【請求項１６】前記連通口が吸気系に接続されてお
り、機関運転が蒸発燃料を受容できる状態であるときに
のみ燃料室内の燃料液面を上昇させることを特徴とする
請求項１４に記載の燃料貯留装置。